(57)【要約】【課題】第１、第２の定着部材間にニップ部を精度良く形成することができるようにする。【解決手段】第１、第２の定着部材と、第１の定着部材を支持する支持部材と、支持部材の被押付部と対向させて配設されたカム部材と、駆動部と、駆動部の回転を第２の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達機構と、カム部材のニップ領域が前記被押付部と対向させられ後にカム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、駆動部を停止させる駆動処理部とを有する。前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備える。【選択図】図１
2020016734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の定着部材と、
（ｂ）該第１の定着部材と対向させて配設された第２の定着部材と、
（ｃ）移動自在に配設され、前記第１の定着部材を支持する支持部材と、
（ｄ）該支持部材に形成された被押付部と対向させて回転自在に配設され、ニップ部を形成するためのニップ領域、ニップ部を解除するためのリリース領域、及び前記ニップ領域とリリース領域との間の移行領域が形成されたカム面を備え、回転に伴って前記支持部材を移動させるカム部材と、
（ｅ）駆動部と、
（ｆ）該駆動部と前記第２の定着部材及び前記カム部材との間を連結し、駆動部の回転を第２の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達要素を備えた回転伝達機構と、
（ｇ）前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、
（ｈ）前記カム部材の回転位置が検出された後に前記駆動部を停止させる駆動処理部とを有するとともに、
（ｉ）前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記回転位置検出処理部は、前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が被押付部と対向させられた後、カム部材があらかじめ設定された基準位置に置かれたときに、カム部材の回転位置を検出する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記カム部材は、カム部材の回転方向におけるニップ領域の上流側の前半部分が被押付部と対向させられる間に基準位置に置かれる請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
（ａ）前記第１の定着部材を第２の定着部材に向けて付勢する付勢部材を有するとともに、
（ｂ）前記カム部材は、前記移行領域が前記被押付部と対向させられている間の所定の区間で、前記駆動部の駆動による回転速度より速い回転速度で回転させられる請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記カム部材は、前記ニップ領域を前記被押付部と対向させて移動させる間、前記駆動部の駆動による回転速度で回転させられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
（ａ）回転自在に配設され、前記カム部材を支持するシャフトに被検出要素が取り付けられ、
（ｂ）前記回転位置検出処理部は、前記被検出要素から送られた検出信号に基づいて前記カム部材の回転位置を検出する請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記駆動処理部は、前記カム部材が前記基準位置に置かれた後、所定の時間が経過したときに、前記駆動部を停止させる請求項２又は３に記載の定着装置。
【請求項８】
（ａ）前記駆動部は正方向及び逆方向に駆動され、
（ｂ）前記回転伝達要素は、前記駆動部の駆動される方向に応じて回転を伝達する請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記回転抑制部材は、前記回転伝達機構の所定の回転伝達要素を固定要素に押し付けることによって発生させられる摩擦力により、前記カム部材の回転を抑制する請求項１に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のプリンタにおいては、画像形成ユニット、該画像形成ユニットに対応させて配設されたＬＥＤヘッド、転写ローラ、定着装置としての定着器等が配設され、画像形成ユニットにおいて形成されたトナー像が、転写ローラによって用紙に転写され、定着器において用紙に定着させられるようになっている。
【０００３】
前記定着器には、第１の定着部材としての加熱ローラ、第２の定着部材としての加圧ローラ、前記加熱ローラを加圧ローラに所定のニップ圧で押し付けることによって、加熱ローラと加圧ローラとの間にニップ部を形成するための押付機構等が配設され、該押付機構に、加熱ローラを移動させ、ニップ部を形成したり、ニップ部を解除したりするための偏心カムが配設される。そして、定着用モータを駆動することによって前記偏心カムを回転させ、所定の位置で停止させることにより、前記ニップ部が形成されるとともに、ニップ圧が調整されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２２７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の定着器においては、押付機構の動作が繰り返されると、ニップ部を形成する際に定着用モータの駆動を停止させても、定着用モータと偏心カムとの間に配設された回転伝達機構に生じる慣性モーメントによって、偏心カムを所定の位置で停止させることができず、ニップ部を精度良く形成することができなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の定着器の問題点を解決して、第１、第２の定着部材間にニップ部を精度良く形成することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の定着装置においては、第１の定着部材と、該第１の定着部材と対向させて配設された第２の定着部材と、移動自在に配設され、前記第１の定着部材を支持する支持部材と、該支持部材に形成された被押付部と対向させて回転自在に配設され、ニップ部を形成するためのニップ領域、ニップ部を解除するためのリリース領域、及び前記ニップ領域とリリース領域との間の移行領域が形成されたカム面を備え、回転に伴って前記支持部材を移動させるカム部材と、駆動部と、該駆動部と前記第２の定着部材及び前記カム部材との間を連結し、駆動部の回転を第２の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達要素を備えた回転伝達機構と、前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、前記カム部材の回転位置が検出された後に前記駆動部を停止させる駆動処理部とを有する。
【０００８】
そして、前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定着装置においては、第１の定着部材と、該第１の定着部材と対向させて配設された第２の定着部材と、移動自在に配設され、前記第１の定着部材を支持する支持部材と、該支持部材に形成された被押付部と対向させて回転自在に配設され、ニップ部を形成するためのニップ領域、ニップ部を解除するためのリリース領域、及び前記ニップ領域とリリース領域との間の移行領域が形成されたカム面を備え、回転に伴って前記支持部材を移動させるカム部材と、駆動部と、該駆動部と前記第２の定着部材及び前記カム部材との間を連結し、駆動部の回転を第２の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達要素を備えた回転伝達機構と、前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、前記カム部材の回転位置が検出された後に前記駆動部を停止させる駆動処理部とを有する。
【００１０】
そして、前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備える。
【００１１】
この場合、カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置が検出され、駆動部が停止させられるので、カム部材の回転速度が安定した状態で駆動部を停止させることができる。
【００１２】
また、カム部材の回転が回転抑制部材によって抑制されるので、駆動部とカム部材との間に配設された回転伝達機構に慣性モーメントが生じるのを抑制することができる。したがって、駆動部を停止させたときにカム部材を所定の位置で停止させることができるので、第１、第２の定着部材間にニップ部を精度良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における定着器の要部斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における定着器の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における定着器の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における定着器に回転を伝達する回転伝達系の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態における押付機構の斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態における押付機構の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態における偏心カムの概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態における定着器がニップ状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態における定着器が減圧状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態における定着器がリリース状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態における定着器が第２の移行状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、定着装置としての定着器、及び画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における定着器の要部斜視図、図２は本発明の実施の形態における定着器の斜視図、図３は本発明の実施の形態における定着器の平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図、図６は本発明の実施の形態における定着器に回転を伝達する回転伝達系の動作を説明するための図、図７は本発明の実施の形態における押付機構の斜視図である。
【００１６】
図において、１１は定着器であり、該定着器１１は、図示されないプリンタの本体、すなわち、装置本体内において、媒体としての図示されない用紙の搬送方向における図示されない画像形成ユニットより下流側に配設される。
【００１７】
該画像形成ユニットにおいて、像担持体としての感光体ドラム上に現像剤像としてのトナー像が形成され、感光体ドラムと転写ローラとの間の転写部において、トナー像が用紙に転写され、続いて、用紙が定着器１１に送られ、定着器１１において、用紙上のトナー像が定着させられ、用紙に画像が形成される。
【００１８】
また、Ｃｓは定着器１１の筐体であり、該筐体Ｃｓは、定着器１１の底部を覆うロワプレートＰＬ、定着器１１の頂部を覆うトッププレートＰＴ、用紙の搬送方向における上流側から下流側を見たときの定着器１１の左側に配設され、定着器１１の側部を覆うサイドフレームＦＬ、及び用紙の搬送方向における上流側から下流側を見たときの定着器１１の右側に配設され、定着器１１の側部を覆う固定要素としてのサイドフレームＦＲから成る。前記ロワプレートＰＬには、定着器１１において発生した熱を放散するために、複数のフィンｆｎが突出させて形成される。
【００１９】
そして、１６は、前記サイドフレームＦＬ、ＦＲ間におけるトッププレートＰＴ側において各サイドフレームＦＬ、ＦＲに隣接させて、移動自在に、本実施の形態においては、軸ｓｈ１を回転中心（揺動中心）にして回転自在に配設された支持部材としての一対のレバー、１２は、該レバー１６間に回転自在（揺動自在）に架設された第１の定着部材としての、かつ、加熱側部材としてのベルトユニット、１３は、前記サイドフレームＦＬ、ＦＲ間におけるロワプレートＰＬ側において、回転自在に、かつ、前記ベルトユニット１２と対向させて架設された第２の定着部材としての、かつ、加圧側部材としての加圧ローラである。
【００２０】
前記ベルトユニット１２は、レバー１６によって支持され、各レバー１６間に延在させられ、走行自在に配設された走行部材としてのベルト１８、該ベルト１８の内周面側において両端がレバー１６に固定されたニップ部形成部材１９等を備える。なお、各レバー１６には、レバー１６を回転自在に支持する軸ｓｈ１を貫通させるための軸孔ｈ１が形成される。
【００２１】
前記ニップ部形成部材１９は、ベルトユニット１２が加圧ローラ１３に押し付けられたときに、所定のニップ圧を発生させ、ベルトユニット１２と加圧ローラ１３との間にニップ部Ｎを形成する。なお、前記ニップ部形成部材１９内に、ベルト１８を介して用紙を加熱する加熱体としての図示されないヒータが配設される。
【００２２】
したがって、レバー１６が所定の位置に置かれ、ベルトユニット１２と加圧ローラ１３との間にニップ部Ｎが形成された状態、すなわち、定着器１１がニップ状態に置かれているときに、画像形成ユニットから送られた用紙上のトナー像が、加圧ローラ１３によって加圧され、前記ヒータによって加熱され、溶融させられて用紙に定着させられる。
【００２３】
この間、装置本体に配設された定着用の駆動部としての定着用モータＭ１が駆動され、定着用モータＭ１によって発生させられた回転が加圧ローラ１３に伝達され、ベルトユニット１２のベルト１８が走行させられ、画像形成ユニットから送られた用紙が前記ニップ部Ｎを図５の矢印ＴＲ方向に搬送される。
【００２４】
ところで、本実施の形態においては、ベルトユニット１２を加圧ローラ１３に押し付けてニップ部Ｎを形成することによって、定着器１１をニップ状態に置くことができるだけでなく、ベルトユニット１２を加圧ローラ１３から離間させ、ニップ部Ｎを解消することによって、定着器１１をリリース状態に置くことができる。
【００２５】
そのために、本実施の形態においては、定着器１１に、ベルトユニット１２を加圧ローラ１３に押しつけたり、ベルトユニット１２を加圧ローラ１３から離間させたりするための押付機構２０が配設される。
【００２６】
該押付機構２０は、前記サイドフレームＦＬ、ＦＲによって回転自在に支持されたシャフト２６、該シャフト２６によって、前記レバー１６の上端部に形成された被押付部２１と対向させて回転自在に支持されたカム部材としての一対の偏心カム２３、前記シャフト２６に取り付けられた一対のレバー２７、前記シャフト２６の先端に取り付けられ、偏心カム２３の回転方向における位置、すなわち、回転位置を検出するための被検出要素としての反射板４５、前記被押付部２１を挟んで偏心カム２３と対向させて配設され、ベルトユニット１２を加圧ローラ１３に向けて付勢する第１の付勢部材としてのスプリング２８等を備える。
【００２７】
前記偏心カム２３は、シャフト２６上におけるサイドフレームＦＬ、ＦＲより中央側において、サイドフレームＦＬ、ＦＲに隣接させて配設され、回転に伴って前記レバー１６を移動、本実施の形態においては、回転させる。そして、前記レバー２７は、シャフト２６上における各偏心カム２３より中央側において、偏心カム２３に隣接させて配設される。
【００２８】
また、前記シャフト２６は、サイドフレームＦＲ、及び後述されるギヤカバー３９を貫通させて延在させられ、前記反射板４５は、ギヤカバー３９外においてシャフト２６の先端に取り付けられ、プリンタの装置本体に配設された、前記偏心カム２３の回転位置を検出するための後述される検出要素としての光センサＳ（図８）と対向させられる。
【００２９】
そして、前記スプリング２８は、一方の端部（用紙の搬送方向における下流側の端部）において前記被押付部２１に当接させられ、他方の端部（用紙の搬送方向における上流側の端部）において、筐体Ｃｓの所定の箇所、本実施の形態においては、トッププレートＰＴの背面部ｐｒに当接させられる。
【００３０】
前記偏心カム２３は、図５に示されるように、シャフト２６に取り付けられた係合部材としてのノックピン２４を介してシャフト２６に取り付けられ、シャフト２６の回転に伴って回転させられる。
【００３１】
ところで、定着用モータＭ１は、レバー１６が所定の位置に置かれ、ニップ部Ｎが形成されている状態で駆動され、加圧ローラ１３を回転させることによって用紙を搬送するようになっているが、レバー１６を回転させて、ニップ部Ｎを形成したり、解消したりする間は、用紙を搬送する必要がない。
【００３２】
そこで、本実施の形態においては、定着用モータＭ１を、用紙を搬送するときに駆動するだけでなく、レバー１６を回転させて、ニップ部Ｎを形成したり、解消したりするときにも駆動するようにしている。
【００３３】
すなわち、定着用モータＭ１は、正方向及び逆方向に駆動され、用紙を搬送するときに、正方向に駆動されて加圧ローラ１３を回転させ、ニップ部Ｎを形成したり、解消したりするときに、逆方向に駆動されてシャフト２６を回転させ、偏心カム２３を回転させるようになっている。
【００３４】
そのために、前記定着用モータＭ１と加圧ローラ１３及びシャフト２６（偏心カム２３）とが回転伝達機構３１によって連結される。
【００３５】
該回転伝達機構３１は、プリンタの装置本体において定着器１１に隣接させて配設され、定着用モータＭ１の回転を定着器１１に伝達する装置本体回転伝達部３６、定着器１１において、前記装置本体回転伝達部３６の回転をシャフト２６に伝達する定着装置回転伝達部３８、サイドフレームＦＲに取り付けられ、前記定着装置回転伝達部３８の主要部を覆うギヤカバー３９等を有する。
【００３６】
前記装置本体回転伝達部３６は、定着用モータＭ１の回転を出力する第１のギヤとしての出力ギヤｇｒ１、該出力ギヤｇｒ１と噛合させられ、回転自在に配設された第２のギヤとしてのアイドルギヤｇｒ２、該アイドルギヤｇｒ２と噛合させられ、軸ｓｈ２と連結されて回転させられる第３のギヤとしてのアイドルギヤｇｒ３、前記軸ｓｈ２と同軸上に配設され、一方向の回転を伝達する第４、第５のギヤとしてのワンウェイギヤｇｒ４、ｇｒ５、該ワンウェイギヤｇｒ４、ｇｒ５とそれぞれ噛合させられ、軸ｓｈ３を回転中心にして回転自在に配設された第６、第７のギヤとしてのアイドルギヤｇｒ６、ｇｒ７等を有する。
【００３７】
前記ワンウェイギヤｇｒ４、ｇｒ５は、定着用モータＭ１と加圧ローラ１３及び偏心カム２３との間を連結し、定着用モータＭ１が正方向及び逆方向に駆動されたときに、定着用モータＭ１の回転を加圧ローラ１３及び偏心カム２３のうちの一方に伝達する回転伝達要素を構成する。また、前記軸ｓｈ２上において、ワンウェイギヤｇｒ４はワンウェイギヤｇｒ５より中央側でワンウェイギヤｇｒ５に隣接させて配設され、前記軸ｓｈ３上において、アイドルギヤｇｒ６はアイドルギヤｇｒ７より中央側でアイドルギヤｇｒ７に隣接させて配設される。
【００３８】
前記定着装置回転伝達部３８は、サイドフレームＦＲに取り付けられた軸ｓｈ４を回転中心にして回転自在に配設され、前記アイドルギヤｇｒ６、ｇｒ７とそれぞれ噛合させられる第８、第９のギヤとしての連結ギヤｇｒ８、ｇｒ９、サイドフレームＦＲに取り付けられた軸ｓｈ５を回転中心にして回転自在に配設され、前記連結ギヤｇｒ８と噛合させられる第１０のギヤとしてのアイドルギヤｇｒ１０、サイドフレームＦＲに取り付けられた軸ｓｈ６を回転中心にして回転自在に配設され、前記加圧ローラ１３と連結されるとともに、アイドルギヤｇｒ１０と噛合させられる第１１のギヤとしての加圧ローラギヤｇｒ１１、サイドフレームＦＲに取り付けられた軸ｓｈ７を回転中心にして回転自在に配設され、大径ギヤｇａ及び小径ギヤｇｂから成り、大径ギヤｇａが前記連結ギヤｇｒ９と噛合させられる第１２のギヤとしての二段ギヤｇｒ１２、サイドフレームＦＲに取り付けられ、前記シャフト２６を回転中心にして回転自在に配設され、シャフト２６を介して偏心カム２３と連結され、前記二段ギヤｇｒ１２の小径ギヤｇｂと噛合させられる第１３のギヤとしての、かつ、回転伝達要素としてのカムギヤｇｒ１３、前記シャフト２６における前記ギヤカバー３９とカムギヤｇｒ１３との間において前記シャフト２６を包囲して配設された第２の付勢部材としての、かつ、回転抑制部材としてのスプリング４６等を有する。
【００３９】
該スプリング４６は、図４に示されるように、一端がギヤカバー３９の内周面に、他端がカムギヤｇｒ１３の端面に当接させられ、所定の付勢力でカムギヤｇｒ１３をサイドフレームＦＲに向けて付勢し、サイドフレームＦＲに押し付け、カムギヤｇｒ１３とサイドフレームＦＲとの間に発生させられる摩擦力によって、シャフト２６及び偏心カム２３に回転負荷を与え、シャフト２６及び偏心カム２３の回転を抑制する。そのために、カムギヤｇｒ１３は、シャフト２６におけるサイドフレームＦＲとギヤカバー３９との間に、軸方向に移動自在に、かつ、シャフト２６に対して摺動自在に配設される。
【００４０】
次に、回転伝達機構３１の動作について説明する。
【００４１】
前記装置本体回転伝達部３６において、前記定着用モータＭ１が正方向、本実施の形態においては、図６において時計回り方向、すなわち、矢印Ａ方向に駆動されると、アイドルギヤｇｒ３が時計回り方向に回転させられ、これにより、ワンウェイギヤｇｒ４に回転が伝達され、ワンウェイギヤｇｒ４は、時計回り方向、すなわち、矢印Ｃ方向に回転させられ、アイドルギヤｇｒ６が反時計回り方向に回転させられる。このとき、ワンウェイギヤｇｒ５には回転が伝達されず、ワンウェイギヤｇｒ５は回転させられない。
【００４２】
そして、定着装置回転伝達部３８において、連結ギヤｇｒ８が図１及び６において時計回り方向、すなわち、矢印Ｅ方向に回転させられ、アイドルギヤｇｒ１０が反時計回り方向に回転させられ、加圧ローラギヤｇｒ１１が図１において時計回り方向、すなわち、矢印Ｇ方向に回転させられる。その結果、加圧ローラ１３が時計回り方向に回転させられる。このとき、連結ギヤｇｒ９は回転させられず、偏心カム２３も回転させられない。
【００４３】
また、前記装置本体回転伝達部３６において、前記定着用モータＭ１が逆方向、本実施の形態においては、図６において反時計回り方向、すなわち、矢印Ｂ方向に駆動されると、アイドルギヤｇｒ３が反時計回り方向に回転させられ、これにより、ワンウェイギヤｇｒ５に回転が伝達され、ワンウェイギヤｇｒ５は、反時計回り方向、すなわち、矢印Ｄ方向に回転させられ、アイドルギヤｇｒ７が時計回り方向に回転させられる。このとき、ワンウェイギヤｇｒ４には回転が伝達されず、ワンウェイギヤｇｒ４は回転させられない。
【００４４】
そして、定着装置回転伝達部３８において、連結ギヤｇｒ９が図１及び６おいて反時計回り方向、すなわち、矢印Ｆ方向に回転させられ、二段ギヤｇｒ１２が時計回り方向に回転させられ、カムギヤｇｒ１３が図１において反時計回り方向、すなわち、矢印Ｈ方向に回転させられる。その結果、偏心カム２３が反時計回り方向に回転させられ、反射板４５が矢印Ｈ方向に回転させられる。このとき、連結ギヤｇｒ８は回転させられず、加圧ローラ１３も回転させられない。
【００４５】
このように、定着用モータＭ１の駆動される方向に応じてワンウェイギヤｇｒ４、ｇｒ５のうちの一方に定着用モータＭ１の回転が伝達される。すなわち、定着用モータＭ１を矢印Ａ方向に駆動することによって、加圧ローラ１３を回転させ、用紙を搬送することができ、定着用モータＭ１を矢印Ｂ方向に駆動することによって、偏心カム２３を回転させ、ニップ部Ｎを形成したり、解消したりすることができる。
【００４６】
なお、前記レバー２７を操作してシャフト２６を回転させることによって、ニップ部Ｎを形成したり、ニップ部Ｎを解消したりすることができる。
【００４７】
次に、偏心カム２３を回転させたときの押付機構２０の動作について説明する。
【００４８】
図８は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図、図９は本発明の実施の形態における押付機構の動作を説明するための図、図１０は本発明の実施の形態における偏心カムの概念図、図１１は本発明の実施の形態における定着器がニップ状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図、図１２は本発明の実施の形態における定着器が減圧状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図、図１３は本発明の実施の形態における定着器がリリース状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図、図１４は本発明の実施の形態における定着器が第２の移行状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図である。
【００４９】
図において、１１は定着器、１２はベルトユニット、１３は加圧ローラ、１６は矢印Ｉ、Ｊ方向に回転自在に配設されたレバー、１８はベルト、２０は押付機構、２１は被押付部、２３は偏心カム、２６はシャフト、２８はスプリング、４５は反射板、８１は制御部、８２は計時部としてのタイマ、Ｍ１は定着用モータ、ｇｒ１３はカムギヤ、Ｓは光センサ、Ｒｄは反射板４５上における光センサＳによって照射される部分、すなわち、照射部、ｈ１は軸ｓｈ１（図５）が貫通する軸穴である。前記シャフト２６及び反射板４５は矢印Ｈ方向に回転させられる。
【００５０】
前記反射板４５には、図９に示されるように、偏心カム２３の回転位置を光センサＳによって検出するために、円周方向における所定の領域、本実施の形態においては、円周方向におけるほぼ１００〔°〕の範囲にわたって扇状の形状を有するマーカＭｋが形成される。該マーカＭｋは、第１の色、本実施の形態においては、黒色で形成されたプレートの所定の箇所を、例えば、アルミ蒸着を行うことによって第２の色、本実施の形態においては、銀色にすることによって形成される。
【００５１】
光センサＳは、発光部Ｓｅ及び受光部Ｓｒを備え、制御部８１から送られた制御信号ＳＧ１を受け、発光部Ｓｅにおいて光を発生させ、反射板４５の照射部Ｒｄを照射し、照射部Ｒｄにおいて反射された反射光を受光部Ｓｒにおいて受光し、検出信号ＳＧ２を制御部８１に送る。
【００５２】
反射板４５の回転に伴って、図９に示されるように、前記マーカＭｋにおける下流側の縁部ｍ１が光センサＳによって照射されると、照射部Ｒｄにおける反射光の強度が低くなり、その後、前記マーカＭｋにおける上流側の縁部ｍ２が光センサＳによって照射されると、照射部Ｒｄにおける反射光の強度が高くなる。
【００５３】
前記制御部８１は、回転位置検出処理部Ｐｒ１及び駆動処理部Ｐｒ２を備え、前記回転位置検出処理部Ｐｒ１は、光センサＳから送られた検出信号ＳＧ２に基づいて、マーカＭｋにおける各縁部ｍ１、ｍ２が光センサＳによって照射されたかどうかを判断することにより、偏心カム２３の回転位置を検出し、駆動処理部Ｐｒ２は、検出された偏心カム２３の回転位置に基づいて、定着用モータＭ１を駆動したり、停止させたりする。
【００５４】
次に、偏心カム２３について説明する。
【００５５】
偏心カム２３は、回転に伴って被押付部２１を押し付ける力を変化させることができるように、図１０に示されるようなカム面Ｓｃを備える。該カム面Ｓｃは、回転方向（矢印Ｈ方向）における下流側から上流側にかけて形成された複数の、本実施の形態においては、５個のエッジｅｇ１〜ｅｇ５を備え、エッジｅｇ１、ｅｇ２間の第１の領域であるニップ領域Ａｒ１に、軸心Ｃｎからの距離がエッジｅｇ１、ｅｇ２に近いほど長く、エッジｅｇ１、ｅｇ２から遠いほど短くされた第１の面Ｓ１が形成され、エッジｅｇ２、ｅｇ３間の第２の領域である減圧領域Ａｒ２に、軸心Ｃｎからの距離が一定の値Ｒ１にされた第２の面Ｓ２が形成され、エッジｅｇ３、ｅｇ４間の第３の領域である第１の移行領域Ａｒ３に、軸心Ｃｎからの距離がエッジｅｇ３に近いほど短く、エッジｅｇ４に近いほど長くされた第３の面Ｓ３が形成され、エッジｅｇ４、ｅｇ５間の第４の領域であるリリース領域Ａｒ４に、軸心Ｃｎからの距離が値Ｒ１より大きい一定の値Ｒ２にされた第４の面Ｓ４が形成され、エッジｅｇ５、ｅｇ１間の第５の領域である第２の移行領域Ａｒ５に、軸心Ｃｎからの距離がエッジｅｇ５に近いほど長く、エッジｅｇ１に近いほど短くされた第５の面Ｓ５が形成される。
【００５６】
次に、定着用モータＭ１を駆動し、偏心カム２３を回転させたときの押付機構２０の動作について説明する。
【００５７】
定着用モータＭ１を図６における矢印Ａ方向に駆動し、前記偏心カム２３を図９における矢印Ｈ方向に回転させ、図１１に示されるようにニップ領域Ａｒ１を被押付部２１と対向させると、偏心カム２３は、被押付部２１に当接させられず、フリー状態に置かれ、このとき、レバー１６は、スプリング２８による付勢力によって軸ｓｈ１を回転中心として図９における矢印Ｉ方向に回動させられ、ベルトユニット１２が加圧ローラ１３に所定のニップ圧で押し付けられ、定着器１１はニップ状態に置かれる。ニップ領域Ａｒ１のほぼ中央が被押付部２１と対向している状態で定着用モータＭ１を停止させると、定着器１１はニップ状態に置かれた状態を保持する。続いて、定着用モータＭ１を図６における矢印Ｂ方向に駆動すると、加圧ローラ１３は図９における矢印Ｇ方向に回転させられ、ベルト１８が走行させられて、用紙が搬送される。
【００５８】
そして、定着用モータＭ１を再び矢印Ａ方向に駆動し、前記偏心カム２３を矢印Ｈ方向に更に回転させ、図１２に示されるように減圧領域Ａｒ２を被押付部２１と対向させると、偏心カム２３は被押付部２１に当接させられ、レバー１６は、スプリング２８による付勢力に抗して軸ｓｈ１を回動中心として矢印Ｊ方向に回動させられ、ベルトユニット１２が加圧ローラ１３に押し付けられるニップ圧が低くされ、定着器１１は減圧状態に置かれる。
【００５９】
その後、定着用モータＭ１を矢印Ａ方向に駆動し、前記偏心カム２３を矢印Ｈ方向に更に回転させ、第１の移行領域Ａｒ３を被押付部２１と対向させると、偏心カム２３が被押付部２１に当接させられた状態で、レバー１６は、スプリング２８による付勢力に抗して軸ｓｈ１を回動中心として矢印Ｊ方向に更に回動させられ、ベルトユニット１２が加圧ローラ１３に押し付けられるニップ圧が更に低くされ、定着器１１は第１の移行状態に置かれる。
【００６０】
続いて、定着用モータＭ１を矢印Ａ方向に駆動し、前記偏心カム２３を矢印Ｈ方向に更に回転させ、図１３に示されるようにリリース領域Ａｒ４を被押付部２１と対向させると、偏心カム２３が被押付部２１に当接させられた状態で、レバー１６は、スプリング２８による付勢力に抗して軸ｓｈ１を回動中心として矢印Ｊ方向に更に回動させられ、ベルトユニット１２が加圧ローラ１３から離間させられ、ニップ部Ｎが解消され、定着器１１はリリース状態に置かれる。リリース領域Ａｒ４のほぼ中央が被押付部２１と対向している状態で定着用モータＭ１を停止させると、定着器１１はリリース状態に置かれた状態を保持する。
【００６１】
そして、定着用モータＭ１を矢印Ａ方向に駆動し、前記偏心カム２３を矢印Ｈ方向に更に回転させ、図１４に示されるように第２の移行領域Ａｒ５を被押付部２１と対向させると、偏心カム２３が被押付部２１に当接させられた状態で、レバー１６は、スプリング２８による付勢力によって軸ｓｈ１を回動中心として矢印Ｉ方向に回動させられ、ベルトユニット１２と加圧ローラ１３との距離が短くなり、定着器１１は第２の移行状態に置かれる。
【００６２】
続いて、定着用モータＭ１を矢印Ａ方向に駆動し、前記偏心カム２３を矢印Ｈ方向に更に回転させると、偏心カム２３は被押付部２１から離れ、ベルトユニット１２が加圧ローラ１３に当接する。
【００６３】
ところで、定着器１１を精度良くニップ状態に置くためには、ニップ領域Ａｒ１のほぼ中央が被押付部２１と対向している状態で定着用モータＭ１を停止させるのが好ましく、定着器１１を精度良くリリース状態に置くためには、リリース領域Ａｒ４のほぼ中央が被押付部２１と対向している状態で定着用モータＭ１を停止させるのが好ましい。
【００６４】
そこで、本実施の形態においては、偏心カム２３に第１、第２の基準位置が設定され、前記ニップ領域Ａｒ１が被押付部２１と対向させられるようになった後、偏心カム２３が第１の基準位置に置かれると、前記回転位置検出処理部Ｐｒ１が、光センサＳから送られた検出信号ＳＧ２に基づいて偏心カム２３の回転位置を検出し、駆動処理部Ｐｒ２が、偏心カム２３の回転位置に基づいて、ニップ領域Ａｒ１のほぼ中央が被押付部２１と対向している状態で定着用モータＭ１を停止させ、前記リリース領域Ａｒ４が被押付部２１と対向させられるようになった後、偏心カム２３が第２の基準位置に置かれると、前記回転位置検出処理部Ｐｒ１が、光センサＳから送られた検出信号ＳＧ２に基づいて偏心カム２３の回転位置を検出し、駆動処理部Ｐｒ２が、偏心カム２３の回転位置に基づいて、リリース領域Ａｒ４のほぼ中央が被押付部２１と対向している状態で定着用モータＭ１を停止させるようになっている。
【００６５】
そのために、偏心カム２３の回転に伴ってニップ領域Ａｒ１が被押付部２１と対向させられた後に、設定されたタイミングで前記カム部材２３が第１の基準位置に置かれると、反射板４５のマーカＭｋの縁部ｍ１が光センサＳによって照射されるように、また、減圧領域Ａｒ２が被押付部２１と対向させられた後に、設定されたタイミングで前記カム部材２３が第２の基準位置に置かれると、マーカＭｋの縁部ｍ２が光センサＳによって照射されるように、マーカＭｋの縁部ｍ１、ｍ２の位置が設定される。
【００６６】
そして、定着器１１をニップ状態に置くために、前記定着用モータＭ１が駆動され、偏心カム２３が回転させられているときに、マーカＭｋの縁部ｍ１が光センサＳによって照射され、前記回転位置検出処理部Ｐｒ１が、ニップ領域Ａｒ１が被押付部２１と対向させられた後に、前記タイミングで偏心カム２３の第１の回転位置を検出すると、前記駆動処理部Ｐｒ２は、タイマ８２の計時を開始し、所定の時間τ１が経過すると、定着用モータＭ１を停止させ、偏心カム２３を停止させる。
【００６７】
この場合、前記偏心カム２３の第１の基準位置は、偏心カム２３の回転方向における前記ニップ領域Ａｒ１の上流側の前半部分が前記被押付部２１と対向するように設定され、前記所定の時間τ１は、偏心カム２３が定着用モータＭ１の駆動による回転速度で回転させられたときに、ニップ領域Ａｒ１のほぼ中央が被押付部２１と対向するように設定される。これにより、定着器１１をニップ状態に置くことができる。
【００６８】
また、定着器１１をリリース状態に置くために、前記定着用モータＭ１が駆動され、偏心カム２３が回転させられているときに、マーカＭｋの縁部ｍ２が光センサＳによって照射され、前記回転位置検出処理部Ｐｒ１が、減圧領域Ａｒ２が被押付部２１と対向させられた後に、前記タイミングで偏心カム２３の第２の回転位置を検出すると、前記駆動処理部Ｐｒ２は、タイマ８２の計時を開始し、所定の時間τ２が経過すると、定着用モータＭ１を停止させ、偏心カム２３を停止させる。
【００６９】
この場合、前記偏心カム２３の第２の基準位置は、偏心カム２３の回転方向における前記リリース領域Ａｒ４の上流側の前半部分が前記被押付部２１と対向するように設定され、前記所定の時間τ２は、偏心カム２３が定着用モータＭ１の駆動による回転速度で回転させられたときに、リリース領域Ａｒ４のほぼ中央が被押付部２１と対向するように設定される。これにより、定着器１１を、減圧状態及び第１の移行状態を経た後、リリース状態に置くことができる。
【００７０】
ところで、定着器１１がリリース状態に置かれているときに、定着用モータＭ１を駆動し、偏心カム２３を回転させて、定着器１１をニップ状態に置こうとすると、前記第２の移行領域Ａｒ５が被押付部２１と対向させられている間、軸心Ｃｎからの距離が徐々に短くなるのに伴って、レバー１６が矢印Ｉ方向に回動させられ、偏心カム２３を押し、偏心カム２３に回転力を加える。これにより、ワンウェイギヤｇｒ５（図６）が空転させられ、偏心カム２３は、被押付部２１と対向させられている間の所定の区間で、定着用モータＭ１の駆動による回転速度より速い回転速度で回転させられる。
【００７１】
その場合、前記第２の移行領域Ａｒ５が被押付部２１と対向させられている間に、定着用モータＭ１を停止させて定着器１１をニップ状態に置こうとすると、偏心カム２３の回転速度が不安定であるので、前記ニップ領域Ａｒ１が被押付部２１と対向させられた後に、偏心カム２３を精度良く停止させることができない。
【００７２】
そこで、本実施の形態においては、前述されたように、前記ニップ領域Ａｒ１が被押付部２１と対向させられた後に、前記タイミングで、タイマ８２の計時が開始され、所定の時間τ１が経過すると、定着用モータＭ１が停止させられるようなっている。
【００７３】
この場合、前記ニップ領域Ａｒ１が被押付部２１と対向させられた後においては、偏心カム２３が被押付部２１に当接させられなくなり、レバー１６が偏心カム２３を押さなくなり、偏心カム２３に回転力が加わらなくなり、偏心カム２３は定着用モータＭ１の駆動による回転速度で回転させられるようになる。したがって、偏心カム２３の回転速度を安定させることができ、定着用モータＭ１を停止させることによって、定着器１１を精度良くニップ状態に置くことができる。
【００７４】
ところで、前記所定の時間τ１が経過し、定着用モータＭ１を停止させたときに、回転伝達機構３１（図６）の各軸、各軸に取り付けられたギヤ等の取付部品等によって発生させられた慣性モーメントにより、偏心カム２３を精度良く停止させることができなくなると、定着器１１を精度良くニップ状態に置くことができなくなってしまう。
【００７５】
そこで、本実施の形態においては、前述されたように、ギヤカバー３９とカムギヤｇｒ１３との間にスプリング４６が配設され、該スプリング４６の付勢力によってカムギヤｇｒ１３がサイドフレームＦＲに押し付けられ、シャフト２６及び偏心カム２３に回転負荷が与えられるようになっている。
【００７６】
したがって、ニップ領域Ａｒ１を被押付部２１と対向させて、偏心カム２３を確実に停止させることができ、定着器１１を精度良くニップ状態に置くことができる。
【００７７】
また、定着器１１がニップ状態に置かれているときに、定着用モータＭ１を駆動し、偏心カム２３を回転させて、定着器１１をリリース状態に置こうとすると、前記減圧領域Ａｒ２、第１の移行領域Ａｒ３及びリリース領域Ａｒ４が被押付部２１と対向させられている間、軸心Ｃｎからの距離が長くなり、偏心カム２３が被押付部２１を押し、レバー１６が矢印Ｊ方向に回動させられる。したがって、偏心カム２３は、定着用モータＭ１の駆動による回転速度で安定して回転させられるので、定着用モータＭ１を停止させることによって、定着器１１を精度良くリリース状態に置くことができる。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、偏心カム２３の回転に伴ってニップ領域Ａｒ１が前記被押付部２１と対向させられた後に、偏心カム２３の回転位置が検出され、定着用モータＭ１が停止させられるので、偏心カム２３の回転速度が安定した状態で定着用モータＭ１を停止させることができる。
【００７９】
また、偏心カム２３の回転がスプリング４６によって抑制されるので、定着用モータＭ１と偏心カム２３との間に配設された回転伝達機構３１に慣性モーメントが生じるのを抑制することができる。したがって、定着用モータＭ１を停止させたときの偏心カム２３の回転位置を精度良く位置決めすることができるので、ベルトユニット１２と加圧ローラ１３との間にニップ部Ｎを精度良く形成することができる。
【００８０】
しかも、偏心カム２３の回転を抑制するために、トルクリミッタ付きのギヤ等を使用する必要がないので、回転伝達機構３１の構造を簡素化することができる。
【００８１】
さらに、定着器１１がリリース状態に置かれているときに定着用モータＭ１を駆動すると、偏心カム２３が被押付部２１に当接させられた状態で、定着器１１は第２の移行状態に置かれ、続いて、偏心カム２３は被押付部２１から離れ、定着器１１がニップ状態に置かれるので、その間に、偏心カム２３と被押付部２１とが衝突することがなく、異音が発生するのを防止することができる。
【００８２】
また、本実施の形態においては、シャフト２６に偏心カム２３及び反射板４５が配設されるので、回転伝達機構３１のギヤのバックラッシュ等の影響を受けることなく、偏心カム２３の回転位置を反射板４５によって直接検出することができる。したがって、偏心カム２３の回転位置を精度良く位置決めすることができる。
【００８３】
本実施の形態においては、定着用モータＭ１を正方向及び逆方向に駆動したときに、定着用モータＭ１の回転を加圧ローラ１３及び偏心カム２３のうちの一方に伝達するためにワンウェイギヤｇｒ４、ｇｒ５が使用されるようになっているが、ワンウェイギヤｇｒ４、ｇｒ５に代えて、二つの電磁クラッチを使用したり、遊星歯車装置を使用したりすることができる。
【００８４】
また、本実施の形態においては、プリンタについて説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。
【００８５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００８６】
１１    定着器
１２    ベルトユニット
１３    加圧ローラ
１６    レバー
２１    被押付部
２３    偏心カム
３１    回転伝達機構
４６    スプリング
Ａｒ１    ニップ領域
Ａｒ４    リリース領域
Ａｒ５    第２の移行領域
ｇｒ４、ｇｒ５    ワンウェイギヤ
Ｍ１    定着用モータ
Ｎ    ニップ部
Ｐｒ１    回転位置検出処理部
Ｐｒ２    駆動処理部
Ｓｃ    カム面
【図１】
2020016734.tif 000003
【図２】
2020016734.tif 000004
【図３】
2020016734.tif 000005
【図４】
2020016734.tif 000006
【図５】
2020016734.tif 000007
【図６】
2020016734.tif 000008
【図７】
2020016734.tif 000009
【図８】
2020016734.tif 000010
【図９】
2020016734.tif 000011
【図１０】
2020016734.tif 000012
【図１１】
2020016734.tif 000013
【図１２】
2020016734.tif 000014
【図１３】
2020016734.tif 000015
【図１４】
2020016734.tif 000016