(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ユニットと、
前記定着ユニットを、用紙の搬送方向に直交する揺動方向に沿って揺動させる揺動機構とを備え、
前記揺動機構は、
前記定着ユニットの下方に配置された揺動板と、
前記定着ユニットと前記揺動板とを前記揺動方向に関して相対的な位置関係がずれないように連結する連結部材と、
前記揺動板の下方に配置された基台と、
前記基台と前記定着ユニットとの揺動方向に関する相対的な位置関係が変更自在な状態で、前記定着ユニットと前記揺動板との間に所定の間隔を開けて前記定着ユニットを支持する定着ユニット用支持部材と、
前記基台に対して前記揺動板を揺動させるための揺動部とを備え、
前記揺動部は、
前記基台に取り付けられ、回転自在な偏心カムと、
前記揺動方向で前記偏心カムに接するように、前記揺動板に取り付けられた一対の揺動用ローラとを備え、
前記偏心カムの回転によって前記揺動用ローラが前記揺動方向に移動すると、当該移動に連動して前記揺動板が揺動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記揺動機構は、
前記基台に対して該基台と前記揺動板とを相対的に移動自在な状態で設けられ、前記揺動板を支持する揺動板用支持部材をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー像を記録媒体に転写することで記録媒体上に画像を形成する画像形成装置においては、トナー像を記録媒体に定着させるための定着ユニットが搭載されている。このような画像形成装置では、記録媒体が定着ユニットを通過するとき、毎回同じ場所を通過すると記録媒体の端部が定着ユニットのローラやベルト端部を劣化させてしまう。このため、従来においては定着ユニットを載せた台を搬送方向に直交する方向（揺動方向）に所定のタイミングで揺動させることで記録媒体が毎回同じところを通過することを防止し、ローラやベルト端部の劣化を防止している（例えば特許文献１参照）。
以下、定着ユニットを揺動させる揺動機構の一例を図４に基づいて説明する。図４に示すように、揺動機構１００は、画像形成装置の内部に固定された基台１０１と、基台１０１に対して回転自在に設けられた一対の支持ローラ１０２と、一対の支持ローラ１０２に掛け渡され、定着ユニット２００が載置される揺動板１０３とを備えている。
基台１０１は、下方に延びている第一突起部１０４を備えている。この第一突起部１０４には偏心カム１０５が回転自在に取り付けられている。一方、揺動板１０３は、下方に延びている一対の第二突起部１０６を備えている。また、この第二突起部１０６には偏心カム１０５を揺動方向で挟む一対の揺動用ローラ１０７が回転自在に取り付けられている。一対の揺動用ローラ１０７は偏心カム１０５に当接しており、偏心カム１０５が回転すると、それに追従して第二突起部１０６が揺動方向に揺動する。すなわち、この揺動は、第二突起部１０６を介して揺動板１０３にも伝わるため、揺動板１０３及び定着ユニット２００も揺動方向に揺れることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような構成の揺動機構１００であると、図５に示すように基台１０１が定着ユニット１００の自重や熱、下面の平面性などによって変形し、偏心カム１０５と揺動用ローラ１０７との位置関係が崩れてしまうおそれがあった。これらの位置関係のズレは、偏心カム１０５と揺動用ローラ１０７との間に隙間Ｓを生じさせてしまい、正確な揺動を阻害する一因となってしまう。
本発明の課題は、揺動板の変形を抑制し、定着ユニットの正確な揺動を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明に係る画像形成装置は、
定着ユニットと、
前記定着ユニットを、用紙の搬送方向に直交する揺動方向に沿って揺動させる揺動機構とを備え、
前記揺動機構は、
前記定着ユニットの下方に配置された揺動板と、
前記定着ユニットと前記揺動板とを前記揺動方向に関して相対的な位置関係がずれないように連結する連結部材と、
前記揺動板の下方に配置された基台と、
前記基台と前記定着ユニットとの揺動方向に関する相対的な位置関係が変更自在な状態で、前記定着ユニットと前記揺動板との間に所定の間隔を開けて前記定着ユニットを支持する定着ユニット用支持部材と、
前記基台に対して前記揺動板を揺動させるための揺動部とを備え、
前記揺動部は、
前記基台に取り付けられ、回転自在な偏心カムと、
前記揺動方向で前記偏心カムに接するように、前記揺動板に取り付けられた一対の揺動用ローラとを備え、
前記偏心カムの回転によって前記揺動用ローラが前記揺動方向に移動すると、当該移動に連動して前記揺動板が揺動することを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
前記揺動機構は、
前記基台に対して該基台と前記揺動板とを相対的に移動自在な状態で設けられ、前記揺動板を支持する揺動板用支持部材をさらに備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、揺動板の変形を抑制することができ、定着ユニットの正確な揺動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の画像形成装置に備わる揺動機構の概略構成を示す側面図である。
【図３】図１の画像形成装置に備わる連結部材と定着ユニットとの連結状態を示す説明図であり、（ａ）は定着ユニットの下面図、（ｂ）は連結部材及び定着ユニットの側面図である。
【図４】従来の揺動機構の概略構成を示す側面図である。
【図５】図４の揺動機構の問題点を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１０】
図１を参照して画像形成装置１の概略断面構成図を説明する。画像形成装置１は、原稿から画像を読み取り、読み取った画像を用紙Ｐに画像形成して出力するコピー機能や、外部装置等から画像データを含むページデータや各画像データの画像形成条件等を含むジョブのジョブデータを受信し、受信したジョブデータに基づいて画像を用紙Ｐ上に形成して出力するプリント機能等を備えている。図１に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０と、画像形成部２０と、給紙部２５と、搬送部３０と、揺動機構４０とを備えて構成されている。
【００１１】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部１１と読取部１２とを備えている。自動原稿送り部１１の原稿トレイに載置された原稿ｄは、読取個所であるコンタクトガラスに搬送され、光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読み取られ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）により原稿ｄの画像が読み取られる。
【００１２】
画像読取部１０により読み取られた画像（アナログ画像信号）は、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換処理、シェーディング補正、画像圧縮処理等の各種画像処理が施された後、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に色分解され、デジタルの画像データとして画像形成部２０に出力される。
【００１３】
画像形成部２０は、入力された画像データに基づいて、電子写真方式の画像形成処理を行う。画像形成部２０は、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、クリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、中間転写ベルト８と、ベルトクリーニング部９と、二次転写ローラ２１と、定着ユニット２２と、を備えて構成されている。
【００１４】
露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、ＬＤ等のレーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成される。露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、ＣＰＵ５１から送られる画像データに基づいて、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。このレーザビームの走査露光により、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって帯電された感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの画像形成位置に潜像が形成、すなわち画像が書き込まれる。感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの画像形成位置とは、感光体ドラム上に潜像が形成される位置のことをいう。
【００１５】
感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成された潜像は、対応する現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによる現像によって顕像化され、各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上にはトナー像が形成される。
【００１６】
感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成されて担持されたトナー像は一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、中間転写ベルト８上の所定位置に順次転写され、一次転写される。
【００１７】
トナー像の転写を終えた各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上の表面は、クリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって残留トナーが除去される。
【００１８】
中間転写ベルト８は、複数のローラに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラの回転に伴って回転駆動される。
この中間転写ベルト８は、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによりそれぞれの感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに圧着される。これにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面に現像された各トナーは、各一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによる転写位置で中間転写ベルト８に転写（一次転写）され、二次転写ローラ２１による転写位置で用紙Ｐにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが順次重ねて転写（二次転写）される。そして、中間転写ベルト８は、二次転写ローラ２１により用紙Ｐにトナー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率及び静電的に分離して、ベルトクリーニング部９により残留トナーが除去される。
【００１９】
定着ユニット２２は、用紙Ｐに転写されたトナー像を熱定着する。これにより、用紙Ｐへトナー像が定着されて画像が形成される。定着ユニット２２による定着処理を終えた用紙Ｐは排紙トレイ９１に排紙される。
【００２０】
すなわち、画像形成部２０による画像形成とは、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの画像書き込み位置に潜像を形成する動作を含む一連の動作のことをいう。具体的には、画像形成部２０による画像形成とは、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの画像書き込み位置に潜像を形成し、形成された潜像にトナーを付着させたトナー像を中間転写ベルト８に転写してさらに用紙Ｐへ転写し、その用紙Ｐ上のトナー像を定着ユニット２２で熱定着する一連の動作のことを意味する。
【００２１】
給紙部２５は、複数の給紙トレイ２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、給紙手段２５ｄとを備えて構成される。給紙トレイ２５ａ，２５ｂ，２５ｃには、用紙の斤量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙やタブ紙や断裁用紙等の特殊用紙などの用紙Ｐが予め設定された種類毎に格納されている。給紙手段２５ｄは、各給紙トレイに格納された用紙Ｐを最上部から１枚ずつ搬送部３０に向けて給紙する。
【００２２】
搬送部３０は、給紙部２５から給紙された用紙Ｐを搬送するための搬送用のローラ機構や用紙Ｐの搬送経路である搬送路により構成される。搬送部３０は、用紙Ｐを搬送するための搬送用のローラ機構としてループローラ３１及びレジストローラ３２を備える。
【００２３】
揺動機構４０は、用紙Ｐの搬送方向に直交する揺動方向に沿って定着ユニット２２を揺動させるものである。
図２は揺動機構４０の概略構成を模式的に示す側面図である。この図２おいて、手前から奥に向かう方向が用紙Ｐの搬送方向Ｘであり、この搬送方向に直交する方向が揺動方向Ｙである。揺動機構４０には、揺動板４１と、連結部材４２と、基台４３と、定着ユニット用支持部材４４と、揺動板用支持部材４５、揺動部４６とを備えている。
【００２４】
揺動板４１は、金属からなる板状部材であり、定着ユニット２２の下方に所定の間隔Ｒ１を開けて配置されている。揺動板４１は、この下面中央から下方に延び、所定の間隔を開けて配置された一対の第二突起部４１１を備えている。
連結部材４２は、定着ユニット２２と揺動板４１とを揺動方向Ｙに関して相対的な位置関係がずれないように連結するものである。連結部材４２は、揺動板４１上面の両端に固定されている。連結部材４２は、揺動板４１に固定された軸体４２１と、軸体４２１の上部で、軸体４２１よりも外径の大きい軸頭部４２２とを備えている。定着ユニット２２の下面には、連結部材４２が挿入される挿入穴２２１が形成されている。本実施形態においては、この挿入穴２２１に連結部材４２の軸頭部４２２が着脱自在に係合することで、定着ユニット２２と揺動板４１との揺動方向Ｙに関する相対的な位置関係がずれないようになっている。
図３は連結部材４２と定着ユニット２２との連結状態を示す説明図であり、（ａ）が定着ユニット２２の下面図、（ｂ）が連結部材４２及び定着ユニット２２の側面図である。挿入穴２２１は、連結部材４２２の軸頭部４２２よりも大きい内径の大径部２２２と、大径部２２２の一部から揺動方向Ｙに沿って延在するスリット２２３とを備えている。スリット２２３は連結部材４２２の軸体４２１の外径よりも大きく軸頭部４２２よりも小さい幅となっている。そして、スリット２２の奥側には軸頭部４２２が進入可能な空間２２４が形成されている。この挿入穴２２１内に軸頭部４２２を挿入し、定着ユニット２２を図における左側に移動させれば、スリット２２内に軸体４２１が進入して軸頭部４２２が抜けることが規制される。その後、連結部材４２２の揺動方向Ｙに関する移動を規制する蓋部２２５を定着ユニット２２の下面に装着すれば、定着ユニット２２と揺動板４１との揺動方向Ｙに関する相対的な位置関係がずれないように固定される。
【００２５】
基台４３は、金属からなる板状部材であり、揺動板４１の下方に配置され、搬送部３０の図示しないフレームに固定されている。なお、基台４３は、搬送部３０のフレーム以外でも、画像形成装置１の内部にある構造体に固定されていてもよい。基台４３は、揺動板４１とは所定の間隔Ｒ２を開けて対向配置されている。また、基台４３は、この下面中央から下方に延び、一対の第二突起部４１１間に配置された第一突起部４３１を備えている。
定着ユニット用支持部材４４及び揺動板用支持部材４５は、例えばローラであり、これらのローラは基台４３に回転自在に支持されている。定着ユニット用支持部材４４は、基台４３の両端に一対取り付けられていて、その外周面で定着ユニット２２を支持している。一方、揺動板用支持部材４５は、基台４３における定着ユニット用支持部材４４の内側で、第一突起部４３１を挟むように一対取り付けられていて、その外周面で揺動板４１を支持している。
本実施形態では、定着ユニット用支持部材４４及び揺動板用支持部材４５がローラである場合を例示して説明したが、これらはローラ以外のものであってもよい。すなわち、揺動の際に基台４３に対して定着ユニット２２と揺動板４１とが滑らかに揺動方向に移動することができる部材であればよい。例えば、ローラの代わりとして、コロ、ベアリング、定着ユニット２２或いは揺動板４１との接触面に潤滑剤が塗布されている支柱などを用いてもよい。
【００２６】
揺動部４６は、基台４３に対して揺動板４１を揺動させるためのものであり、一対の揺動板用支持部材４５の間に配置されている。揺動部４６は、基台４３の第一突起部４３１に回転自在に取り付けられた偏心カム４６１と、揺動板４１の第二突起部４１１にそれぞれ回転自在に取り付けられた一対の揺動用ローラ４６２とを備えている。一対の揺動用ローラ４６２は、例えばローラであって、揺動方向Ｙで偏心カム４６１を挟み、当該偏心カム４６１にそれぞれ接するように、第二突起部４１１に取り付けられている。偏心カム４６１は、図示しないモータによって回転するようになっており、その回転量に追従して一対の揺動用ローラ４６２が揺動方向Ｙの前後に揺動する。この揺動は、一対の第二突起部４１１を介して揺動板１０３にも伝わり、揺動板１０３からは連結部材４２を介して定着ユニット２２にも伝わる。このため、揺動板４１及び定着ユニット２２も揺動方向Ｙに揺れることになる。このように、偏心カム４６１の回転によって揺動用ローラ４６２が揺動方向Ｙに移動すると、当該移動に連動して揺動板４１が揺動する。
【００２７】
この揺動時においては、定着ユニット２２は定着ユニット用支持部材４４に支持された状態で揺動し、揺動板４１は揺動板用支持部材４５に支持された状態で揺動するため、定着ユニット２２と揺動板４１との間の所定の間隔Ｒ１は確保されたままである。このように、間隔Ｒ１が確保されているため、定着ユニット２２の重量が揺動板４１に直接作用することを抑制することができ、定着ユニット２２の重量による揺動板４１の変形を防止することができる。また、定着ユニット２２の下面の平面性が悪かったとしても、定着ユニット２２が直接揺動板４１に接触していないので、定着ユニット２２の下面形状によって揺動板４１が変形してしまうことも防止することができる。さらに、定着ユニット２２は画像形成時に約２００度まで温度が高まるが、定着ユニット２２と揺動板４１との間隔Ｒ１によって熱量が揺動板４１に直接伝導することも防止されている。このため、揺動板４１が熱変形してしまうことも防止することができる。
これらのことから、揺動部４６の偏心カム４６１と揺動用ローラ４６２との位置関係を長期にわたって保つことができ、定着ユニット２２の正確な揺動が可能となる。
【００２８】
また、揺動板４１に定着ユニット２２の重量が掛からないため、揺動板４１の強度を高める必要がなくなり、低コストな材料の使用や、薄肉化が可能となり、揺動板４１の製造コストを抑制することができる。
また、連結部材４２と定着ユニット２２とが着脱自在であるため、定着ユニット２２を揺動機構４０から容易に取り外すことができ、定着ユニット２２の交換性を向上させることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１      画像形成装置
２２      定着ユニット
４０      揺動機構
４１      揺動板
４２      連結部材
４３      基台
４４      定着ユニット用支持部材
４５      揺動板用支持部材
４６      揺動部
２２１      挿入穴
４１１      第二突起部
４２１      軸体
４２２      軸頭部
４３１      第一突起部
４４１      揺動板
４６１      偏心カム
４６２      揺動用ローラ
Ｐ      用紙
Ｒ１    間隔
Ｘ      搬送方向
Ｙ      揺動方向
【図１】
0005541199.tif 000002
【図２】
0005541199.tif 000003
【図３】
0005541199.tif 000004
【図４】
0005541199.tif 000005
【図５】
0005541199.tif 000006