(57)【要約】【課題】熱ローラ１２の駆動軸１０により冷却羽根２０を回転駆動させることができ、しかも、所定の小サイズの用紙を定着する場合にのみ、冷却羽根２０を回転駆動できるようにすること。【解決手段】画像形成装置は、カーソル６及び８を含む給紙カセット２と、駆動軸１０と一体の熱ローラ１２とを含む定着装置４とを備えている。駆動軸１０の両端部には、冷却羽根２０及び操作レバー２２を含む移動体２６と、移動体２６の各々を付勢する一対の圧縮コイルばね２８が備えられている。カーソル６及び８が所定の小サイズの用紙の幅にセットされて装置本体に装着されると、カーソル６及び８の各々の先端が、操作レバー２２の各々の先端部に当接して、操作レバー２２の各々を移動させ、冷却羽根２０の各々は、駆動軸１０の回転よりも増速して回転させられる。【選択図】      図１
2006119536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に離脱自在に装着されかつ用紙の幅を規制する一対のカーソルを含む給紙カセットと、駆動軸と一体回転する熱ローラとを含む定着装置とを備えた画像形成装置における定着装置の冷却機構において、
該熱ローラの該駆動軸の両端部において、軸方向に移動自在にかつ相対回転自在に、内側から外側に向かって順次に支持された、入力ギヤ、被駆動ギヤを備えた冷却羽根及び操作レバーと、該入力ギヤ及び該被駆動ギヤに噛み合わされてそれらと共に該軸方向に移動自在に配設された増速ギヤユニットと、からなる一対の移動体と；該移動体の各々を、該駆動軸の両端に向けてそれぞれ付勢する一対のばね部材と；を備え、
該一対のカーソルが所定の小サイズの用紙の幅にセットされて装置本体に装着されると、該カーソルの各々の先端が、それぞれ、該操作レバーの各々の先端部に当接して、該操作レバーの各々を、該駆動軸の両端から該軸方向の内側に、該移動体と共に該ばね部材のばね力に抗して移動させ、該移動により、該移動体の各々の該入力ギヤが該駆動軸と離脱自在に駆動結合されて、該冷却羽根の各々は、該駆動軸の回転よりも増速して回転させられる、
ことを特徴とする画像形成装置における定着装置の冷却機構。
【請求項２】
該操作レバーの各々は、該駆動軸の両端部から半径方向外方に延び出し、該操作レバーの各々における該先端部は、相互に接近する方向に直線状に傾斜しており、該先端部の各々の外側傾斜面は、所定の小サイズの用紙の幅にセットされた該カーソルの各々の先端の、該給紙カセットの装着方向への移動軌跡上であって、該給紙カセットが装着位置に位置付けられる手前の移動領域における移動軌跡上に位置付けられかつ、所定の小サイズよりも大きな大サイズの用紙の幅にセットされた該カーソルの各々の先端の、該給紙カセットの装着方向への移動軌跡に対しては、該カーソルの各々の先端が当接されない内側の位置に位置付けられている、請求項１記載の画像形成装置における定着装置の冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に備えられた定着装置の冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、一般的に、熱ローラと、熱ローラに圧接された圧ローラとを含む定着装置が備えられている。トナー像が転写された用紙が搬送されて、定着装置における熱ローラと圧ローラとの間を通過する間に、トナー像が定着される。小サイズの用紙を連続して定着させた場合、小サイズの用紙に接触しない両ローラ、特に熱ローラにおける軸方向の両端領域の温度が過剰に上昇することがある。この状態で大サイズの用紙を定着させると、画像に光沢ムラが発生する、あるいは熱ローラを構成するゴム層が変形、劣化する、などの不具合が発生するおそれがある。なお、上記技術的課題は、上記した形態以外の、少なくとも熱ローラを含む定着装置、例えば、熱ローラと、熱ローラに圧接されたベルトとを含む定着装置、あるいは、熱ローラと、熱ローラの外周面の一部領域に隙間をおいて対向するよう配設されたガイド部材とを含む定着装置などにおいても、共通して存在する。
【０００３】
上記技術的課題を解決するため、例えば、特許文献１に開示されている技術を応用して、熱ローラの駆動軸に冷却羽根を一体に設けて駆動軸と共に回転させ、熱ローラを冷却する方法が考えられる。この方法によれば、構成が簡単でありかつ低コストで熱ローラを冷却することが可能になる。しかしながら、冷却羽根を駆動軸に一体に設けた場合には、熱ローラの回転駆動時には常に冷却羽根が回転するので、小サイズの用紙よりも大きなサイズを有する用紙の定着を行った場合、逆に熱ローラの両端部が過剰に冷却されてしまい、定着不良などの不具合を発生させるおそれがある。
【特許文献１】特開２００２−２７８３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、熱ローラの駆動軸により冷却羽根を回転駆動させることができ、しかも、所定の小サイズの用紙を定着する場合にのみ、冷却羽根を回転駆動させることを可能にする、新規な画像形成装置における定着装置の冷却機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
装置本体に離脱自在に装着されかつ用紙の幅を規制する一対のカーソルを含む給紙カセットと、駆動軸と一体回転する熱ローラとを含む定着装置とを備えた画像形成装置における定着装置の冷却機構において、
該熱ローラの該駆動軸の両端部において、軸方向に移動自在にかつ相対回転自在に、内側から外側に向かって順次に支持された、入力ギヤ、被駆動ギヤを備えた冷却羽根及び操作レバーと、該入力ギヤ及び該被駆動ギヤに噛み合わされてそれらと共に該軸方向に移動自在に配設された増速ギヤユニットと、からなる一対の移動体と；該移動体の各々を、該駆動軸の両端に向けてそれぞれ付勢する一対のばね部材と；を備え、
該一対のカーソルが所定の小サイズの用紙の幅にセットされて装置本体に装着されると、該カーソルの各々の先端が、それぞれ、該操作レバーの各々の先端部に当接して、該操作レバーの各々を、該駆動軸の両端から該軸方向の内側に、該移動体と共に該ばね部材のばね力に抗して移動させ、該移動により、該移動体の各々の該入力ギヤが該駆動軸と離脱自在に駆動結合されて、該冷却羽根の各々は、該駆動軸の回転よりも増速して回転させられる、
ことを特徴とする画像形成装置における定着装置の冷却機構、が提供される。
該操作レバーの各々は、該駆動軸の両端部から半径方向外方に延び出し、該操作レバーの各々における該先端部は、相互に接近する方向に直線状に傾斜しており、該先端部の各々の外側傾斜面は、所定の小サイズの用紙の幅にセットされた該カーソルの各々の先端の、該給紙カセットの装着方向への移動軌跡上であって、該給紙カセットが装着位置に位置付けられる手前の移動領域における移動軌跡上に位置付けられかつ、所定の小サイズよりも大きな大サイズの用紙の幅にセットされた該カーソルの各々の先端の、該給紙カセットの装着方向への移動軌跡に対しては、該カーソルの各々の先端が当接されない内側の位置に位置付けられている、ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に従って構成された、画像形成装置における定着装置の冷却機構の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００７】
図１〜図３を参照して、図示しない画像形成装置における装置本体には、給紙カセット２と、定着装置４とが備えられている。給紙カセット２は、装置本体に離脱自在に装着されかつ用紙の幅（給紙方向に直交する水平方向の幅）を規制する一対のカーソル６及び８を備えている。カーソル６及び８の各々は、給紙カセット２に、上記幅方向に相互に接近及び離隔するよう移動可能に配設されている。定着装置４は、駆動軸１０に対し一体回転できるように配設された熱ローラ１２と、熱ローラ１２に圧接された圧ローラ１４とを備えている。熱ローラ１２の駆動軸１０は、定着装置４のハウジング４Ｈに回転自在に支持されかつ、図示しないギヤを介して、装置本体に配設された図示しない電動モータに駆動結合されている。
【０００８】
給紙カセット２から給紙された用紙は、装置本体に配設された搬送路を通して感光体ドラムと転写手段との間を通過する間に、トナー画像が転写される（いずれも不図示）。トナー画像が転写された用紙が更に搬送されて定着装置４における熱ローラ１２と圧ローラ１４との間を通過する間に、トナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、搬送路を通して排紙トレイ上に排出される（いずれも不図示））。
【０００９】
次に、本発明による定着装置４の冷却機構について説明する。冷却機構は、熱ローラ１２の両端からそれぞれ外方に延び出した駆動軸１０の両端部において、駆動軸１０の軸方向に移動自在にかつ相対回転自在に、内側（熱ローラ１２側）から外側に向かって順次に支持された、入力ギヤ１６、被駆動ギヤ１８を一体に備えた冷却羽根２０及び操作レバー２２と、入力ギヤ１８及び被駆動ギヤ１８に噛み合わされてそれらと共に該軸方向に移動自在に配設された増速ギヤユニット２４と、からなる一対の移動体２６と；移動体２６の各々を、駆動軸１０の両端に向けてそれぞれ付勢する一対のばね部材である圧縮コイルばね２８と；を備えている。
【００１０】
駆動軸１０の、熱ローラ１２の両端面の外側位置には、駆動軸１０よりも大径の環状フランジ３０が形成されている。環状フランジ３０の各々と、対応する比較的大径の入力ギヤ１６との間に、圧縮コイルばね２８が、駆動軸１０を囲んで延在するよう配設されている。環状フランジ３０の各々と、対応する比較的大径の入力ギヤ１６との間における駆動軸１０の外周面には、スプライン歯（雄）３２が形成されている。これに対応して、入力ギヤ１６の各々の内周面には、図示しないスプライン歯（雌）が形成されている。冷却羽根２０の各々の内側に被駆動ギヤ１８が一体に形成されている。冷却羽根２０の各々と、対応する被駆動ギヤ１８との間には、被駆動ギヤ１８よりも大径の環状フランジ３３が一体に形成されている。被駆動ギヤ１８は、入力ギヤ１６よりも小径である。
【００１１】
定着装置４のハウジング４Ｈ内には、固定軸３４が、駆動軸１０及び熱ローラ１２に対し間隔をおいて平行に延在するよう配設されている。増速ギヤユニット２４の各々は、入力ギヤ１６よりもはるかに小径である増速小径ギヤ３６と、増速小径ギヤ３６と一体に形成された増速大径ギヤ３８とからなる。増速大径ギヤ３８は、入力ギヤ１６とほぼ同径である。増速小径ギヤ３６は、増速大径ギヤギヤ３８に対し、該軸方向の内側に配置されかつ、入力ギヤ１６に噛み合わされている。増速大径ギヤ３８は、被駆動ギヤ１８に噛み合わされている。増速ギヤユニット２４の各々は、それぞれ、固定軸３４の両端部に、軸方向に移動自在にかつ相対回転自在に支持されている。増速ギヤユニット２４の各々における増速大径ギヤ３８は、それぞれ、対応する入力ギヤ１６と冷却羽根２０の環状フランジ３３との間にわずかな軸方向隙間をおいて配置されている。この構成により、移動体２６の各々は、対応する圧縮コイルばね２８により、駆動軸１０の両端に向けてそれぞれ一体的に付勢される。
【００１２】
駆動軸１０の両端には、対応する移動体２６の抜けを防止するための図示しない止め輪が配設されている。移動体２６の各々は、対応する圧縮コイルばね２８により、操作レバー２２を介して止め輪に圧接させられている。この状態で、入力ギヤ１６の各々の図示しないスプライン歯は、駆動軸１０の外周面に形成された、対応するスプライン歯３２の軸方向外側に位置付けられて、スプライン歯３２とは噛み合わされていない。したがって、駆動軸１０が図示しない電動モータにより回転駆動させられても、その回転駆動力は、入力ギヤ１６の各々に伝達されないので、冷却羽根２０の各々は、停止した状態（図２及び図３に示されている状態）に維持される。
【００１３】
操作レバー２２の各々は、駆動軸１０の両端部から半径方向外方に延び出し、操作レバー２２の各々における先端部２３は、相互に接近する方向にほぼ水平にかつ直線状に傾斜している。操作レバー２２の各々における先端部２３の各々の外側傾斜面２３ａは、所定の小サイズの用紙の幅（例えば、Ａ４サイズの用紙の長手方向を、給紙方向に向けてセットしたときの用紙の水平方向間隔）にセットされたカーソル６及び８の各々の先端の、給紙カセット２の装着方向への移動軌跡上であって、給紙カセット２が装着位置に位置付けられる手前の移動領域における移動軌跡上に位置付けられている。操作レバー２２の各々における先端部２３の各々の外側傾斜面２３ａはまた、所定の小サイズよりも大きな大サイズの用紙の幅（例えば、Ａ４サイズの用紙の幅方向を、給紙方向に向けてセットしたときの用紙の水平方向間隔）にセットされたカーソル６及び８の各々の先端の、給紙カセット２の装着方向への移動軌跡に対しては、カーソル６及び８の各々の先端が当接されない内側の位置に位置付けられている。なお、操作レバー２２の各々の一部領域の下面は、装置本体の対応する位置に配設された図示しない受け面に載置され、各々の自重による回動が阻止されて、各々の位置が保持される。
【００１４】
一対のカーソル６及び８が所定の小サイズの用紙の幅にセットされて装置本体に装着されると（カーソル６及び８間には用紙が積層されていることはいうまでもない）、カーソル６及び８の各々の先端が、それぞれ、操作レバー２２の各々の先端部２３の外側傾斜面２３ａに当接して、操作レバー２２の各々を、駆動軸１０の両端から軸方向の内側に、移動体２６と共に圧縮コイルばね２８のばね力に抗して移動させる。この移動により、移動体２６の各々の入力ギヤ１６のスプライン歯が、駆動軸１０のスプライン歯３２と離脱自在に駆動結合される。熱ローラ１２の駆動軸１０が図示しない電動モータにより回転駆動させられると、駆動軸１０の回転は、入力ギヤ１６の各々、増速ギヤユニット２４の各々、被駆動ギヤ１８の各々を介して冷却羽根２０の各々に伝達され、冷却羽根２０の各々は、駆動軸１０の回転よりも増速して回転させられる。冷却羽根２０の各々の回転により、冷却風が、装置本体の外部から熱ローラ１２及び圧ローラ１４の両端部に向かって吹き付けられ、熱ローラ１２及び圧ローラ１４の両端部が効果的に冷却される。その結果、所定の小サイズの用紙を連続して定着させた場合であっても、小サイズの用紙に接触しない熱ローラ１２及び圧ローラ１４、特に熱ローラ１２における軸方向の両端領域の温度が過剰に上昇することが確実に防止される。
【００１５】
給紙カセット２を装置本体から離脱させると、カーソル６及び８の各々の先端が、それぞれ、操作レバー２２の各々の先端部２３における外側傾斜面２３ａから離隔されるので、移動体２６の各々は、対応する圧縮コイルばね２８のばね力により、駆動軸１０の両端に向けて移動させる。この移動により、移動体２６の各々の入力ギヤ１６のスプライン歯が、駆動軸１０のスプライン歯３２から離脱させられ、相互の駆動結合が解除される。続いて、カーソル６及び８の各々を、所定の小サイズよりも大きな大サイズの用紙の幅にセットした給紙カセット２を装置本体に装着して、大サイズの用紙に定着を行った場合、熱ローラ１２及び圧ローラ１４、特に熱ローラ１２における軸方向の両端領域の温度が過剰に上昇していないので、画像に光沢ムラが発生する、あるいは熱ローラ１２を構成するゴム層が変形、劣化する、などの不具合が発生するおそれは確実に回避される。また、冷却羽根２０の各々は、熱ローラ１２の駆動軸１０の回転にもかかわらず、回転が停止させられるので、熱ローラ１２及び圧ローラ１４、特に熱ローラ１２における軸方向の両端領域が過剰に冷却されることが回避される。
【００１６】
このように、本発明によれば、熱ローラ１２の駆動軸１０により冷却羽根２０を回転駆動させることができ、しかも、所定の小サイズの用紙を定着する場合にのみ、冷却羽根２０を回転駆動させることを可能にする。また、冷却羽根２０を熱ローラ１２の駆動軸１０により回転駆動するにもかかわらず、冷却羽根２０の回転を駆動軸１０の回転よりも増速できるので、熱ローラ１２及び圧ローラ１４の両端部を効果的に冷却することができる。また、冷却羽根２０の回転のために、専用の電動モータを特別に設ける必要もなく、また、用紙のサイズに応じた制御を行う必要もなく、給紙カセット２のカーソル６及び８の幅にリンクして、冷却羽根２０の回転駆動を行うことができるので、構成が簡単でありかつ低コストで熱ローラ１２及び圧ローラ１４の両端部を冷却することが可能になる。なお、本発明は、上記実施形態に示されたような、熱ローラ１２と、熱ローラ１２に圧接された圧ローラ１４とを含む定着装置４に限定されるものではなく、上記した形態以外の、少なくとも熱ローラ１２を含む定着装置、例えば、熱ローラ１２と、熱ローラ１２に圧接されたベルトとを含む定着装置、あるいは、熱ローラ１２と、熱ローラ１２の外周面の一部領域に隙間をおいて対向するよう配設されたガイド部材とを含む定着装置などにも、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従って構成された画像形成装置における定着装置の冷却機構の実施形態を、分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示す冷却機構の一部を示す斜視図である。
【図３】図２の一部を拡大して見た斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
２：給紙カセット
４：定着装置
６、８：カーソル
１０：駆動軸
１２：熱ローラ
１４：圧ローラ
１６：入力ギヤ
１８：被駆動ギヤ
２０：冷却羽根
２２：操作レバー
２３：先端部
２３ａ：外側傾斜面
２４：増速ギヤユニット
２６：移動体
２８：圧縮コイルばね
３０、３３：環状フランジ
３２：スプライン歯
３４：固定軸
３６：増速小径ギヤ
３８：増速大径ギヤ
【図１】
2006119536.tif 000003
【図２】
2006119536.tif 000004
【図３】
2006119536.tif 000005