(57)【要約】【課題】異音の発生を抑制できる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置１００において、バネ部材１７０は、一端部１７０Ａがカム部材１５０に連動する。規制部材１８０は、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂの移動を規制する。制御部Ｃ１は、駆動源Ｍ１によりカム部材１５０を第１方向Ｒ１に回転させて第２定着部材１０２を離間位置及び圧接位置の一方に変位させる一方、駆動源Ｍ１によりカム部材１５０を第２方向Ｒ２に回転させて第２定着部材１０２を離間位置及び圧接位置の他方に変位させる。バネ部材１７０は、カム部材１５０が第１方向Ｒ１へ回転することによって復元力ＦＲ１を蓄えながらカム部材１５０が第１方向Ｒ１へ回転することを抑制する一方、カム部材１５０が第２方向Ｒ２へ回転することによって復元力ＦＲ１を開放しながらカム部材１５０が第２方向Ｒ２へ回転することを促進させるように構成される。【選択図】図２
2019066509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１定着部材と第２定着部材とによって記録シートを挟んで加熱し、前記記録シート上に現像剤像を熱定着させる定着装置であって、
前記第２定着部材が前記第１定着部材に対して圧接する圧接位置と、前記第２定着部材が前記第１定着部材に対して離間する離間位置との間で変位可能に前記第２定着部材を保持する保持部材と、
回転中心周りに第１方向及び前記第１方向とは反対の第２方向に回転可能であり、前記回転中心からの距離が前記第２方向に向かって短くなるカム面を有するカム部材と、
前記保持部材を前記カム面に接近する付勢方向に付勢する付勢部材と、
前記カム部材を前記第１方向及び前記第２方向に回転させる駆動力を発生する駆動源と、
前記駆動力を前記カム部材に伝達する伝達部と、
一端部が前記カム部材に連動するバネ部材と、
前記バネ部材の他端部の移動を規制する規制部材と、
前記駆動源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動源により前記カム部材を前記第１方向に回転させて前記カム面に前記保持部材の前記付勢方向への変位を許容させることにより、前記第２定着部材を前記離間位置及び前記圧接位置の一方に変位させる一方、
前記駆動源により前記カム部材を前記第２方向に回転させて前記カム面に前記保持部材を前記付勢方向とは逆向きに押させることにより、前記第２定着部材を前記離間位置及び前記圧接位置の他方に変位させ、
前記バネ部材は、
前記カム部材が前記第１方向へ回転することによって復元力を蓄えながら前記カム部材が前記第１方向へ回転することを抑制する一方、
前記カム部材が前記第２方向へ回転することによって前記復元力を開放しながら前記カム部材が前記第２方向へ回転することを促進させるように構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記バネ部材における前記一端部と前記他端部との間には、前記回転中心周りにコイル形状に巻かれたコイル部が形成されている請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記規制部材は、前記バネ部材の前記他端部を前記回転中心周りに変位するように案内する案内部と、
前記案内部における前記第１方向の先端部に設けられ、前記他端部に当接可能な当接部と、を有している請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記付勢部材は、前記第２定着部材を前記第１定着部材に接近する前記付勢方向に付勢し、
前記カム部材は、前記第１方向に回転して前記カム面を前記保持部材から離間させることにより前記第２定着部材を前記圧接位置に変位させる一方、前記第２方向に回転して前記第２定着部材を前記離間位置に変位させ、
前記カム面は、前記第２定着部材が前記第１定着部材に接触してから前記第２定着部材が前記圧接位置に変位するまでの範囲の途中において、前記保持部材から離間する所定周面を有し、
前記当接部は、前記第１方向に回転する前記カム部材の前記所定周面が前記保持部材から離間する前に、前記バネ部材の前記他端部に当接する請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記カム面は、前記回転中心からの距離が前記カム面において最も長い第１距離に設定された第１周面を有し、
前記カム部材は、前記第２方向に回転して前記第１周面を前記保持部材に接触させることにより、前記第２定着部材を前記離間位置に変位させ、
前記案内部における前記第２方向の先端部は、前記カム部材の前記第１周面が前記保持部材に接触する状態で、前記バネ部材の前記他端部から離間している請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記カム面は、前記第１周面に対して前記回転中心周りに前記第２方向に所定の間隔で離間して設けられ、前記回転中心からの距離が前記第１距離よりも短い第２距離に設定された第２周面を有し、
前記第２周面は、前記第２距離を維持して前記回転中心周りに所定の長さで延びており、
前記当接部は、前記第１方向に回転する前記カム部材によって前記第２定着部材が前記第１定着部材に接触し、さらに前記第２周面が前記保持部材を通過した後に、前記バネ部材の前記他端部に当接する請求項５記載の定着装置。
【請求項７】
前記バネ部材の前記一端部は、前記カム部材における前記回転中心と前記第１周面との間に配置されている請求項５又は６記載の定着装置。
【請求項８】
前記バネ部材の前記一端部は、前記カム部材に設けられている請求項１乃至７のいずれか１項記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の定着装置の一例が開示されている。この定着装置は、定着ローラと加圧ローラとによって記録シートを挟んで加熱し、記録シート上に現像剤像を熱定着させるものである。この定着装置は、加圧ローラユニット、カム、コイルバネ及び駆動源を備えている。
【０００３】
加圧ローラユニットは、加圧ローラが定着ローラに対して圧接する圧接位置（圧２状態）と、加圧ローラが定着ローラに対して離間する離間位置（脱圧状態）との間で変位可能に加圧ローラを保持している。カムは、カム軸の軸心周りに反時計回り方向及び時計回り方向に回転可能である。反時計回り方向は、第１方向の一例である。時計回り方向は、第２方向の一例である。カムは、カム面を有している。カム面は、カム軸の軸心からの距離が時計回り方向に向かって短くなっている。コイルバネは、加圧ローラユニットをカム面に接近する付勢方向に付勢している。駆動源は、カムを反時計回り方向及び時計回り方向に回転させる駆動力を発生する。
【０００４】
カムは、駆動源に駆動されて反時計回り方向に回転し、カム面が加圧ローラユニットの付勢方向への変位を許容することにより、加圧ローラを離間位置に変位させる。その一方、カムは、駆動源に駆動されて時計回り方向に回転し、カム面が加圧ローラユニットを付勢方向とは逆向きに押すことにより、加圧ローラを圧接位置に変位させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１９６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の定着装置では、構成部品同士の衝突音等の異音が発生するおそれがある。上記特許文献１記載の定着装置を一例として具体的に説明すると、駆動源とカムとの間には一般的に噛み合うギヤや嵌合する軸穴及び軸部等が設けられており、それらの構成部品の間に隙間等を有している。そして、カムが回転すると、加圧ローラユニットとカムのカム面とが接触する位置がカム軸の軸心に対して相対変位する。これにより、コイルバネの付勢力がカムをカム軸の軸心周りに回転させようとする方向は、カムの回転姿勢の変化によって反時計回り方向から時計回り方向に、又は時計回り方向から反時計回り方向に突然変化する可能性がある。そのような場合、構成部品の間の隙間が急激に無くなって、構成部品同士の衝突音等の異音が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、異音の発生を抑制できる定着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】
【０００８】
本発明の定着装置は、第１定着部材と第２定着部材とによって記録シートを挟んで加熱し、前記記録シート上に現像剤像を熱定着させる定着装置であって、
前記第２定着部材が前記第１定着部材に対して圧接する圧接位置と、前記第２定着部材が前記第１定着部材に対して離間する離間位置との間で変位可能に前記第２定着部材を保持する保持部材と、
回転中心周りに第１方向及び前記第１方向とは反対の第２方向に回転可能であり、前記回転中心からの距離が前記第２方向に向かって短くなるカム面を有するカム部材と、
前記保持部材を前記カム面に接近する付勢方向に付勢する付勢部材と、
前記カム部材を前記第１方向及び前記第２方向に回転させる駆動力を発生する駆動源と、
前記駆動力を前記カム部材に伝達する伝達部と、
一端部が前記カム部材に連動するバネ部材と、
前記バネ部材の他端部の移動を規制する規制部材と、
前記駆動源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動源により前記カム部材を前記第１方向に回転させて前記カム面に前記保持部材の前記付勢方向への変位を許容させることにより、前記第２定着部材を前記離間位置及び前記圧接位置の一方に変位させる一方、
前記駆動源により前記カム部材を前記第２方向に回転させて前記カム面に前記保持部材を前記付勢方向とは逆向きに押させることにより、前記第２定着部材を前記離間位置及び前記圧接位置の他方に変位させ、
前記バネ部材は、
前記カム部材が前記第１方向へ回転することによって復元力を蓄えながら前記カム部材が前記第１方向へ回転することを抑制する一方、
前記カム部材が前記第２方向へ回転することによって前記復元力を開放しながら前記カム部材が前記第２方向へ回転することを促進させるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の定着装置では、カム部材の第１方向及び第２方向への回転に応じて、上記のように復元力をカム部材に作用させるバネ部材により、伝達部の構成部品の間の隙間を小さくすることができ、その隙間が急激に無くなって構成部品同士が衝突することを抑制できる。
【００１０】
具体的には、カム部材が第１方向に回転するときには、カム部材の回転によってバネ部材が復元力を蓄えようとする。これにより、カム部材は、バネ部材の付勢力により第１方向へ回転することを抑制される。よって、カム部材が第１方向へ急激に回転することが抑制され、伝達部の構成部品間の衝突音等を低減することができる。また、カム部材が第２方向に回転するときには、カム部材の回転によってバネ部材が復元力を開放しようとする。これにより、カム部材は、バネ部材の付勢力により第２方向へ回転することを促進される。よって、カム部材が第２方向へ急激に回転することが抑制され、伝達部の構成部品間の衝突音等を低減することができる。
【００１１】
したがって、本発明の定着装置では、異音の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の定着装置を備える画像形成装置の模式断面図である。
【図２】実施例１の定着装置の斜視図である。
【図３】実施例１の定着装置の側面図である。
【図４】第２定着部材が離間位置にある状態を示す模式断面図である。
【図５】第２定着部材が弱圧接位置にある状態を示す模式断面図である。
【図６】第２定着部材が圧接位置にある状態を示す模式断面図である。
【図７】実施例１の定着装置に係り、カム部材、規制部材及びバネ部材等を示す側面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面を示す部分断面図である。
【図９】カム部材の斜視図である。
【図１０】カム部材の側面図である。
【図１１】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１２】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１３】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１４】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１５】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１６】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１７】保持部材に対するカム部材の作用を説明する部分側面図である。
【図１８】カム部材の第１方向を説明する部分側面図である。
【図１９】カム部材の回転角度と、保持部材からカム部材に作用するモーメントとの関係を示すグラフである。
【図２０】（ａ）〜（ｇ）は、カム部材の回転に伴うバネ部材及び規制部材の作用を説明する模式側面図である。
【図２１】実施例２の定着装置に係り、図８と同様の断面を示す部分断面図である。
【図２２】実施例３の定着装置に係り、カム部材、規制部材及びバネ部材等を示す側面図である。
【図２３】実施例３の定着装置に係り、カム部材の斜視図である。
【図２４】実施例４の定着装置に係り、カム部材、規制部材及びバネ部材等を示す側面図である。
【図２５】実施例４の定着装置に係り、カム部材の斜視図である。
【図２６】実施例５の定着装置に係り、カム部材、規制部材及びバネ部材等を示す側面図である。
【図２７】実施例５の定着装置に係り、（ａ）〜（ｃ）は、カム部材の回転に伴うバネ部材及び規制部材の作用を説明する模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した実施例１〜５について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１に示すように、実施例１の定着装置１００は、本発明の定着装置の具体的態様の一例である。定着装置１００は、画像形成装置１に備えられている。画像形成装置１は、電子写真方式によりシートＳＨに画像を形成するレーザプリンタである。
【００１５】
図１では、紙面右側を画像形成装置１の前側と規定し、画像形成装置１を前側から見た場合に左手に来る側、すなわち紙面手前側を画像形成装置１の左側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図２以降の各図に示す各方向は、全て図１に示す各方向に対応させて表示する。以下、図１等に基づいて、画像形成装置１が備える各構成要素の概略構成を説明した後、定着装置１００について詳しく説明する。
【００１６】
＜画像形成装置の概略構成＞
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体２、供給部２０、プロセスカートリッジ７、スキャナ部８、定着装置１００及び排出部２９を備えている。
【００１７】
装置本体２は、筐体と、筐体内に設けられた図示しないフレーム部材とを含んで構成されている。装置本体２内の下部には、シートカセット２Ｃが着脱可能に設けられている。シートカセット２Ｃの内部には、画像形成される記録シートＳＨが積層状態で収容される。記録シートＳＨは、用紙やＯＨＰシート等である。また、本実施例では、封筒も記録シートＳＨに含まれる。
【００１８】
装置本体２の上面には、排出トレイ２Ｄが設けられている。排出トレイ２Ｄには、画像形成を終えた記録シートＳＨが排出される。
【００１９】
供給部２０、プロセスカートリッジ７、スキャナ部８、定着装置１００及び排出部２９は、装置本体２内におけるシートカセット２Ｃよりも上方の位置で、図示しないフレーム部材に組み付けられている。
【００２０】
装置本体２内には、搬送経路Ｐ１が設けられている。搬送経路Ｐ１は、シートカセット２Ｃの前端部から上向きにＵターンしながら供給部２０を経由した後、後向きに略水平に進んでプロセスカートリッジ７及び定着装置１００を経由し、さらに上向きにＵターンしながら排出部２９を経由して排出トレイ２Ｄに至る経路である。
【００２１】
供給部２０は、シートカセット２Ｃに収容された記録シートＳＨを供給ローラ２１、分離ローラ２２及び分離パッド２２Ａにより１枚ずつ搬送経路Ｐ１に送り出す。そして、供給部２０は、搬送経路Ｐ１に沿って配設された搬送ローラ２３Ａ及びピンチローラ２３Ｐと、レジストローラ２４Ａ及びピンチローラ２４Ｐとにより、記録シートＳＨをプロセスカートリッジ７に向けて搬送する。
【００２２】
プロセスカートリッジ７は、周知の構成であるトナー収容部７Ａ、感光ドラム７Ｂ、現像ローラ７Ｃ及び帯電器７Ｄ等を含んで構成されている。
【００２３】
スキャナ部８は、プロセスカートリッジ７よりも上方に設けられている。スキャナ部８は、周知の構成であるレーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等を含んで構成されている。スキャナ部８は、上方からレーザビームをプロセスカートリッジ７内の感光ドラム７Ｂに照射する。
【００２４】
感光ドラム７Ｂの表面は、その回転に伴って帯電器７Ｄにより一様に正帯電された後、スキャナ部８から照射されるレーザビームの高速走査により露光される。これにより、感光ドラム７Ｂの表面には、記録シートＳＨに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。現像ローラ７Ｃは、その静電潜像に対応して、トナー収容部７Ａから現像剤を感光ドラム７Ｂの表面に供給する。これにより、感光ドラム７Ｂの表面上に現像剤像が担持される。その現像剤像は、プロセスカートリッジ７を通過する記録シートＳＨに転写される。
【００２５】
定着装置１００は、プロセスカートリッジ７よりも後方に設けられている。定着装置１００は、搬送経路Ｐ１に対して上側に位置する加熱ベルトユニット１０２と、搬送経路Ｐ１を挟んで下から加熱ベルトユニット１０２に対向する加圧ローラ１０１とを有している。定着装置１００は、加圧ローラ１０１と加熱ベルトユニット１０２とによって記録シートＳＨを挟んで加熱加圧し、記録シートＳＨ上に現像剤像を熱定着させる。
【００２６】
排出部２９は、排出ローラ２９Ａ及び排出ピンチローラ２９Ｐにより、現像剤像が定着した記録シートＳＨを排出トレイ２Ｄに排出する。
【００２７】
＜定着装置の詳細構成＞
図２及び図３に示すように、定着装置１００は、定着フレーム１２０、加圧ローラ１０１、加熱ベルトユニット１０２、左右一対の保持部材１３０、左右一対のカム部材１５０及び左右一対の引っ張りコイルバネ１０９を備えている。
【００２８】
加圧ローラ１０１は、本発明の「第１定着部材」の一例である。加熱ベルトユニット１０２は、本発明の「第２定着部材」の一例である。引っ張りコイルバネ１０９は、本発明の「付勢部材」の一例である。
【００２９】
右方の保持部材１３０は、左方の保持部材１３０と勝手違いの同一形状である。このため、右方の保持部材１３０の図示は簡略する。右方のカム部材１５０は、左方のカム部材１５０と勝手違いの同一形状である。このため、右方のカム部材１５０の図示は簡略する。
【００３０】
また、定着装置１００は、図２に示すように、制御部Ｃ１、モータＭ１及び伝達部Ｇ１を備えている。制御部Ｃ１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主とするマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが画像形成装置１の各種動作を制御するためのプログラムや、識別処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭはＣＰＵが上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。制御部Ｃ１は、定着装置１００を制御するだけでなく、供給部２０、プロセスカートリッジ７、スキャナ部８及び排出部２９を含む画像形成装置１の全体を制御するものである。モータＭ１は、本発明の「駆動源」の一例である。モータＭ１は、定着装置１００専用のものであってもよいし、供給部２０、プロセスカートリッジ７及び排出部２９の駆動源を兼ねていてもよい。本実施例では、モータＭ１はステッピングモータであり、制御部Ｃ１に制御されて正回転及び逆回転する。
【００３１】
図２及び図３に示すように、定着フレーム１２０は、ベース部１２１と、左右一対の側壁部１２２とを有している。ベース部１２１は、左右方向に長く延びており、装置本体２の図示しないフレーム部材に支持されている。
【００３２】
左方の側壁部１２２は、ベース部１２１の左端部に接続している。左方の側壁部１２２は、上向きに突出し、かつ前後方向に延びている。図２に示すように、右方の側壁部１２２は、ベース部１２１の右端部に接続している。右方の側壁部１２２は、上向きに突出し、かつ前後方向に延びている。右方の側壁部１２２は、左方の側壁部１２２と勝手違いの同一形状である。このため、右方の側壁部１２２の図示は簡略する。
【００３３】
図２及び図３に示すように、左右の側壁部１２２には、上端縁から後方かつ下方に向かって凹む凹部１２２Ａが形成されている。
【００３４】
左右の側壁部１２２における凹部１２２Ａの下部には、加圧ローラ支持部１２３が設けられている。左右の側壁部１２２における凹部１２２Ａの上部には、直動ガイド部１２４Ａ、１２４Ｂが設けられている。
【００３５】
左右の側壁部１２２における上方かつ前方の角部には、保持部材支持部１２５が設けられている。左右の側壁部１２２における下方かつ後方の角部から上方にずれた位置には、フック１２６が下向きに突出するように設けられている。
【００３６】
加圧ローラ１０１は、左右方向に延びる回転軸１０１Ｓと一体回転するローラである。回転軸１０１Ｓは、図示しない軸受を介して、左右の側壁部１２２の加圧ローラ支持部１２３に回転可能に支持されている。
【００３７】
図２に示すように、回転軸１０１Ｓの左端部は、遊星ギヤ式ワンウェイクラッチ１０１Ｃを経由してモータＭ１に連結されている。図示は省略するが、遊星ギヤ式ワンウェイクラッチ１０１Ｃは、モータＭ１の駆動力が伝達される入力ギヤと、入力ギヤから離れて配置されて回転軸１０１Ｓに連結された出力ギヤと、入力ギヤの回転中心周りに揺動可能なアームと、アームの先端部に自転可能に支持されて入力ギヤと常時噛み合う遊星ギヤとを有する周知の構成である。モータＭ１が正回転する場合、遊星ギヤが出力ギヤと噛み合う位置に変位するので、モータＭ１の駆動力が回転軸１０１Ｓに伝達される。その結果、加圧ローラ１０１が図４の反時計回りに回転する。その一方、モータＭ１が逆回転する場合、遊星ギヤが出力ギヤから離間する位置に変位するので、モータＭ１の駆動力が回転軸１０１Ｓに伝達されない。その結果、加圧ローラ１０１は回転しない。
【００３８】
加熱ベルトユニット１０２は、図４に示す定着ベルト１０５及びヒータ１０２Ｈと、図２〜図４に示すニップ板１０３、反射板１０４及びステイ１０６と、図２及び図３に示す左右一対のガイド部材１１０とを含んで構成されている。右方のガイド部材１１０は、左方のガイド部材１１０と勝手違いの同一形状である。このため、右方のガイド部材１１０の図示は簡略する。
【００３９】
図４に示すように、定着ベルト１０５は、耐熱性及び可撓性を有する無端ベルトである。定着ベルト１０５は、筒形状で左右方向に長く延びている。定着ベルト１０５は例えばステンレス鋼製であり、その外周面にフッ素樹脂等がコーティングされている。
【００４０】
図示は省略するが、定着ベルト１０５は、その左右方向の両端部が左右のガイド部材１１０に案内されることにより回転可能となっている。定着ベルト１０５の内側には、ヒータ１０２Ｈ、ニップ板１０３、反射板１０４及びステイ１０６が設けられている。
【００４１】
ヒータ１０２Ｈは例えばハロゲンヒータであり、輻射熱を発してニップ板１０３を加熱する部材である。
【００４２】
図２〜図４に示すように、ニップ板１０３は、加圧ローラ１０１に上から対向する位置で、定着ベルト１０５の内周面に摺接するように配置されている。ニップ板１０３は、ヒータ１０２Ｈからの輻射熱を受け、その熱を定着ベルト１０５に、ひいては記録シートＳＨ上の現像剤像に伝達する板状の部材である。ニップ板１０３は、熱伝導率が大きい、例えばアルミニウム製の板材が折り曲げ加工等されることにより形成されている。
【００４３】
反射板１０４は、ヒータ１０２Ｈを取り囲むように、ヒータ１０２Ｈから所定の間隔をあけて配置されている。反射板１０４は、ニップ板１０３から遠ざかるようにヒータ１０２Ｈから放射される輻射熱をニップ板１０３に向けて反射する部材である。反射板１０４は、赤外線及び遠赤外線の反射率が大きい、例えばアルミニウム製の板材が断面略Ｕ字形状に折り曲げ加工等されることにより形成されている。
【００４４】
ステイ１０６は、反射板１０４の外面形状に沿った断面略Ｕ字形状を有して反射板１０４を覆うように配置されている。ステイ１０６は、ニップ板１０３の前後方向の両端部を反射板１０４を介して保持することでニップ板１０３の剛性を確保する部材である。ステイ１０６は、ニップ板１０３と比較して剛性が大きい、例えば鋼製の板材が折り曲げ加工等されることにより形成されている。
【００４５】
図２及び図３に示すように、左右のガイド部材１１０は、ヒータ１０２Ｈ、ニップ板１０３、反射板１０４及びステイ１６０の左右方向の両端部を一体的に支持している。ガイド部材１１０は、樹脂等の絶縁性材料製である。
【００４６】
左右のガイド部材１１０は、左右の側壁部１２２の凹部１２２Ａ内に進入した状態で、直動ガイド部１２４Ａ、１２４Ｂに挟まれている。左右のガイド部材１１０は、直動ガイド部１２４Ａ、１２４Ｂに案内されることにより、左右の側壁部１２２の凹部１２２Ａに沿って上下方向に直動可能となっている。図４〜図６に示すように、定着ベルト１０５、ヒータ１０２Ｈ、ニップ板１０３、反射板１０４及びステイ１６０も、左右のガイド部材１１０の直動に伴って、加圧ローラ１０１に対して接近及び離間するように直動可能となっている。
【００４７】
加熱ベルトユニット１０２が図４に示す位置にある状態では、ニップ板１０３及び定着ベルト１０５が加圧ローラ１０１から離間している。加熱ベルトユニット１０２が図５に示す位置にある状態では、ニップ板１０３及び定着ベルト１０５が加圧ローラ１０１の外周面の一部を押し潰すように接触している。加熱ベルトユニット１０２が図６に示す位置にある状態では、ニップ板１０３及び定着ベルト１０５が加圧ローラ１０１の外周面の一部を図５の状態よりも大きく押し潰すように接触している。
【００４８】
図４に示す加熱ベルトユニット１０２の位置は、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に対して離間する離間位置である。図６に示す加熱ベルトユニット１０２の位置は、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に対して圧接する圧接位置である。圧接位置は、用紙やＯＨＰシート等の一般的な厚みを有する記録シートＳＨに対応する位置である。図５に示す加熱ベルトユニット１０２の位置は、加熱ベルトユニット１０２が図６に示す圧接位置での圧接力よりも小さい圧接力で加圧ローラ１０１に対して圧接する弱圧接位置である。弱圧接位置は、記録シートＳＨが一般的なシートよりも厚い封筒ＳＨ１等である場合に対応する位置である。
【００４９】
加熱ベルトユニット１０２が図６に示す圧接位置、又は図５に示す弱圧接位置にある状態で、加圧ローラ１０１が回転することにより、加圧ローラ１０１に接触する定着ベルト１０５が従動回転するようになっている。
【００５０】
図２及び図３に示すように、左方の保持部材１３０は、前端部が下向きに突出して、左方の側壁部１２２の保持部材支持部１２５内に進入している。右方の保持部材１３０は、前端部が下向きに突出して、右方の側壁部１２２の保持部材支持部１２５内に進入している。左右の保持部材１３０は、左右の保持部材支持部１２５によって揺動軸心Ｘ１３０周りに揺動可能に支持されている。
【００５１】
保持部材１３０の後端部側は、断面略Ｌ字形状に折り曲げ加工されており、その折り曲げられた部分の下を向く面が接触面１３１Ａとされている。また、保持部材１３０の後端部側には、フック１３２が形成されている。
【００５２】
保持部材１３０における接触面１３１Ａと揺動軸心Ｘ１３０との間には、係合部１３３が形成されている。係合部１３３は、ガイド部材１１０の上端部１１１に係合している。ガイド部材１１０における上端部１１１の近傍には、ブロック状に突出する被押圧部１１２が形成されている。係合部１３３の下端縁は、被押圧部１１２に当接している。
【００５３】
保持部材１３０が図３の時計回りに揺動することにより、保持部材１３０の係合部１３３がガイド部材１１０の上端部１１１を上向きに引っ張る。これにより、加熱ベルトユニット１０２は、図４に示す離間位置に向けて変位する。
【００５４】
その一方、保持部材１３０が図３の反時計回りに揺動することにより、保持部材１３０の係合部１３３の下端縁が被押圧部１１２を下向きに押す。これにより、加熱ベルトユニット１０２は、図５に示す弱圧接位置に向けて変位し、さらには、図６に示す圧接位置に向けて変位する。つまり、保持部材１３０は、図４に示す離間位置と図６に示す圧接位置との間で変位可能に加熱ベルトユニット１０２を保持している。
【００５５】
図２及び図３に示すように、左方の引っ張りコイルバネ１０９は、その上端部が左方の保持部材１３０のフック１３２に係止され、その下端部が左方の側壁部１２２のフック１２６に係止されている。図示は簡略するが、右方の引っ張りコイルバネ１０９も、同様に、その上端部が右方の保持部材１３０のフック１３２に係止され、その下端部が右方の側壁部１２２のフック１２６に係止されている。
【００５６】
引っ張りコイルバネ１０９は、加熱ベルトユニット１０２を加圧ローラ１０１に接近する付勢方向ＤＦ１に付勢している。また、付勢方向ＤＦ１は、保持部材１３０がカム部材１５０のカム面１５５に接近する方向である。付勢方向ＤＦ１は、側壁部１２２の凹部１２２Ａが凹む方向と略平行に延びており、下方かつ後方に向かって傾斜している。
【００５７】
左右の側壁部１２２の後方かつ上方の角部よりも上側、かつ、左右の保持部材１３０の接触面１３１Ａよりも下側の位置には、伝達軸１９０が設けられている。図７及び図８に示すように、伝達軸１９０の左右方向の両端部は、装置本体２内に設けられた左右一対の規制部材１８０によって、左右方向に延びる回転中心Ｘ１５０周りに回転可能に支持されている。規制部材１８０は、装置本体２内のサイドフレーム部材を兼ねている。規制部材１８０は、強度及び剛性が高い、例えば鋼製の板状部材であり、前後方向及び上下方向に延在している。図７及び図８では左方の規制部材１８０のみを図示しているが、右方の規制部材１８０は左方の規制部材１８０と勝手違いの同一形状である。このため、右方の規制部材１８０の図示は省略する。
【００５８】
図２に示すように、伝達軸１９０は、強度及び剛性が高い、例えば、鋼製の軸状部材である。伝達軸１９０の左右方向の両端部には、軸部１９１が形成されている。図７及び図８に示すように、伝達軸１９０の左端部側の軸部１９１の先端は、左方の規制部材１８０よりも左側に突出している。伝達軸１９０の左端部側の軸部１９１の先端には、伝達ギヤ１９９が一体回転可能に嵌合されている。
【００５９】
図２及び図３に示すように、左方のカム部材１５０は、伝達軸１９０の左端部側の軸部１９１であって、左方の保持部材１３０の接触面１３１Ａの真下に位置する部分に一体回転可能に嵌合されている。右方のカム部材１５０は、伝達軸１９０の右端部側の軸部１９１であって、右方の保持部材１３０の接触面１３１Ａの真下に位置する部分に一体回転可能に嵌合されている。図８に示すように、左方の規制部材１８０は、左方のカム部材１５０と伝達ギヤ１９９との間に位置している。
【００６０】
図２に示すように、伝達部Ｇ１は、電磁クラッチＧＣ１、モータＭ１と電磁クラッチＧＣ１の入力側とを連結する図示しないギヤ群、電磁クラッチＧＣ１の出力側に連結された伝達ギヤ１９９、伝達軸１９０、及び伝達軸１９０の軸部１９１とカム部材１５０の軸穴１６０との嵌合部を主に含んで構成されている。電磁クラッチＧＣ１は、制御部Ｃ１に接続されており、制御部Ｃ１に制御されて接続状態と遮断状態とに切り替わる。
【００６１】
伝達部Ｇ１は、モータＭ１が制御部Ｃ１に制御されて正回転し、電磁クラッチＧＣ１が制御部Ｃ１に制御されて接続状態に切り替わった場合、モータＭ１の駆動力をカム部材１５０に伝達して、カム部材１５０を回転中心Ｘ１５０周りに第１方向Ｒ１に回転させる。
【００６２】
その一方、伝達部Ｇ１は、モータＭ１が制御部Ｃ１に制御されて逆回転し、電磁クラッチＧＣ１が制御部Ｃ１に制御されて接続状態に切り替わった場合、モータＭ１の駆動力をカム部材１５０に伝達して、カム部材１５０を回転中心Ｘ１５０周りに第１方向Ｒ１とは反対の第２方向Ｒ２に回転させる。
【００６３】
第１方向Ｒ１は、図３の時計回りの方向である。第２方向Ｒ２は、図３の反時計回りの方向である。
【００６４】
図９〜図１７に示すように、カム部材１５０は、保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触可能なカム面１５５を有している。回転中心Ｘ１５０に沿って見て、保持部材１３０におけるカム面１５５と接触する接触面１３１Ａは、後方かつ上方に向かって傾斜するように直線状に延びている。
【００６５】
カム面１５５は、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって短くなっている。ここで、「回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって短くなる」構成には、回転中心Ｘ１５０からの距離が一定で回転中心Ｘ１５０周りに所定の長さで延びる部分がカム面１５５の一部に形成されている構成が含まれる。換言すると、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって長くなる部分がカム面１５５の一部に形成されている構成は、「回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって短くなる」構成には該当しない。
【００６６】
また、カム部材１５０は、カム面１５５の一端と他端とに隣接する不使用面１５９を有している。不使用面１５９は、カム面１５５の一端と他端とを略直線状に接続している。制御部Ｃ１は、不使用面１５９が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触しない範囲で、カム部材１５０を第１方向Ｒ１及び第２方向Ｒ２に回転させるようにモータＭ１及び電磁クラッチＧＣ１を制御するようになっている。
【００６７】
図１０に示すように、カム面１５５は、第１周面１５１、第２周面１５２、第３周面１５３及び第４周面１５４を有している。第４周面１５４は、本発明の「所定周面」の一例である。
【００６８】
第１周面１５１は、回転中心Ｘ１５０からの距離がカム面１５５において最も長い第１距離Ｌ１に設定されている。第１周面１５１は、第１距離Ｌ１を維持して回転中心Ｘ１５０周りに所定の長さＬ１５１で延びている。第１周面１５１と不使用面１５９との接続部は丸め処理されている。
【００６９】
第２周面１５２は、第１周面１５１に対して回転中心Ｘ１５０周りに第２方向Ｒ２に所定の間隔で離間して設けられている。第２周面１５２は、回転中心Ｘ１５０からの距離が第１距離Ｌ１よりも短い第２距離Ｌ２に設定されている。第２周面１５２は、第２距離Ｌ２を維持して回転中心Ｘ１５０周りに所定の長さＬ１５２で延びている。
【００７０】
第３周面１５３は、第２周面１５２に対して回転中心Ｘ１５０周りに第１方向Ｒ１に離間した位置に設けられている。第３周面１５３は、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２距離Ｌ２よりも長い第３距離Ｌ３に設定されている。
【００７１】
第４周面１５４は、第２周面１５２に対して回転中心Ｘ１５０周りに第２方向Ｒ２に離間した位置に設けられている。第４周面１５４は、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２距離Ｌ２よりも短い第４距離Ｌ４に設定されている。
【００７２】
カム面１５５における第１周面１５１と第３周面１５３との間の範囲は、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって除々に短くなるなだらかな曲面となっている。また、カム面１５５における第３周面１５３と第２周面１５２との間の範囲も、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって除々に短くなるなだらかな曲面となっている。また、カム面１５５における第４周面１５４と第２周面１５２との間の範囲も、回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって除々に短くなるなだらかな曲面となっている。
【００７３】
カム面１５５において、第１周面１５１と第２周面１５２との間の長さＬＷ１は、第２周面１５２と第４周面１５４との間の長さＬＷ２よりも大きく設定されている。
【００７４】
図９及び図１０に示すように、カム部材１５０は、回転中心Ｘ１５０を中心とする軸穴１６０を有している。軸穴１６０は、円筒面１６３の一部が第１平坦面１６１によって切り取られた断面略Ｄ字形状である。
【００７５】
図２及び図３に示すように、カム部材１５０の軸穴１６０には、伝達軸１９０の軸部１９１が嵌入される。伝達軸１９０の軸部１９１は、カム部材１５０の軸穴１６０に整合する断面略Ｄ字形状である。伝達軸１９０の軸部１９１は、第１平坦面１６１に当接する第２平坦面１９２を有している。図１０に示すように、第１平坦面１６１は、回転中心Ｘ１５０から第１周面１５１に向かう方向ＤＤ１に重なるように配置されている。
【００７６】
図２、図３、図７及び図８に示すように、定着装置１００は、バネ部材１７０を備えている。以下の説明では、左方のカム部材１５０と左方の規制部材１８０との間に設けられたバネ部材１７０について詳しく説明し、右方のカム部材１５０と右方の規制部材１８０との間に設けられたバネ部材１７０については同様であるので図示及び説明を省略する。
【００７７】
バネ部材１７０は、弾性変形性能が優れた、例えば金属製の線状部材が折り曲げ加工等されて形成されている。図２及び図８に示すように、バネ部材１７０は、コイル部１７０Ｃ、一端部１７０Ａ及び他端部１７０Ｂを有している。コイル部１７０Ｃは、回転中心Ｘ１５０周りにコイル形状に巻かれている。一端部１７０Ａは、コイル部１７０Ｃの右端から屈曲して右向きに突出している。他端部１７０Ｂは、コイル部１７０Ｃの左端から屈曲して右向きに突出している。
【００７８】
図８〜図１０に示すように、カム部材１５０は、回転中心Ｘ１５０と平行に延びる係止孔１５０Ｈを有している。係止孔１５０Ｈは、カム部材１５０における回転中心Ｘ１５０と第１周面１５１との間に配置されている。係止孔１５０Ｈの内径は、バネ部材１７０の一端部１７０Ａの外径よりも僅かに大きい。
【００７９】
図８に示すように、バネ部材１７０の一端部１７０Ａは、カム部材１５０の係止孔１５０Ｈに挿入されることにより、カム部材１５０における回転中心Ｘ１５０と第１周面１５１との間に配置された状態でカム部材１５０に連結されている。つまり、バネ部材１７０の一端部１７０Ａは、カム部材１５０に直に配置されている。バネ部材１７０の一端部１７０Ａは、回転中心Ｘ１５０周りに回転するカム部材１５０に連動して、回転中心Ｘ１５０周りに円弧状の軌跡を描くように変位可能となっている。
【００８０】
図７に示すように、規制部材１８０は、案内部１８７及び当接部１８８を有している。案内部１８７及び当接部１８８は、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂの移動を規制するためのものである。案内部１８７は、回転中心Ｘ１５０を中心とする円弧状の溝である。当接部１８８は、案内部１８７における第１方向Ｒ１の先端部に設けられている。
【００８１】
図７及び図８に示すように、案内部１８７の溝幅は、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂの外径よりも僅かに大きい。バネ部材１７０の他端部１７０Ｂは、案内部１８７に挿入されている。案内部１８７は、回転中心Ｘ１５０周りに円弧状の軌跡を描くようにバネ部材１７０の他端部１７０Ｂを案内する。
【００８２】
図７に示すバネ部材１７０の他端部１７０Ｂの位置は、カム部材１５０が図１１に示す位置にある状態、すなわち、カム部材１５０の第１周面１５１が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触する状態に対応している。この状態において、案内部１８７における第２方向Ｒ２の先端部１８７Ｅは、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂから第２方向Ｒ２に離間している。また、この状態において、バネ部材１７０の一端部１７０Ａは、回転中心Ｘ１５０に沿って見て、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂと重なる位置にある。
【００８３】
当接部１８８は、案内部１８７に案内されて第１方向Ｒ１に変位するバネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接可能である。
【００８４】
以下に詳しく説明するように、制御部Ｃ１は、モータＭ１によりカム部材１５０を第１方向Ｒ１に回転させることによりカム面１５５を保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間させ、引っ張りコイルバネ１０９に付勢された加熱ベルトユニット１０２を図６に示す圧接位置に変位させる。その一方、制御部Ｃ１は、モータＭ１によりカム部材１５０を第２方向Ｒ２に回転させることによりカム面１５５を保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触させて引っ張りコイルバネ１０９に抗して加熱ベルトユニット１０２を図４に示す離間位置に変位させる。
【００８５】
制御部Ｃ１には、図２、図７及び図８に示すフォトインタラプタＳ１が接続されている。制御部Ｃ１は、フォトインタラプタＳ１によって伝達ギヤ１９９の回転姿勢を検知することにより、カム部材１５０が図９に示す位置にあるか否か、すなわち、加熱ベルトユニット１０２が図４に示す離間位置にあるか否かを検知する。そして、制御部Ｃ１は、図９に示すカム部材１５０の位置を原点位置として、ステッピングモータであるモータＭ１をパルス信号制御等によって精度良く正回転及び逆回転させ、カム部材１５０の回転姿勢を精度よく変化させる。制御部Ｃ１は、カム部材１５０を図９に示す原点位置から図１５に示す位置に向けて変位させる場合、カム部材１５０を第１方向Ｒ１に回転させる。制御部Ｃ１は、カム部材１５０を図９に示す原点位置に復帰させる場合、カム部材１５０を第２方向Ｒ２に回転させる。
【００８６】
図２、図３及び図１１に示すように、カム部材１５０は、カム面１５５の第１周面１５１を保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触させた状態で、第１距離Ｌ１がカム面１５５において最も長いことにより、引っ張りコイルバネ１０９に抗して加熱ベルトユニット１０２を図４に示す離間位置に変位させている。
【００８７】
図１２及び図１３に示すように、制御部Ｃ１がモータＭ１によりカム部材１５０を第１方向Ｒ１に回転させ始めると、カム部材１５０は、カム面１５５における第１周面１５１と第２周面１５２との間の範囲を保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触させる。その範囲は回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって除々に短くなるなだらかな曲面になっていることから、保持部材１３０が付勢方向ＤＦ１に徐々に揺動し、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に接近する。そして、図１３に示すように、第３周面１５３が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触した時点で、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に接触するようになっている。
【００８８】
図１４に示すように、制御部Ｃ１がカム部材１５０をさらに第１方向Ｒ１に回転させると、カム部材１５０は、カム面１５５の第２周面１５２を保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触させる。この状態では、保持部材１３０が付勢方向ＤＦ１にさらに揺動し、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１の外周面の一部を押し潰して図５に示す弱圧接位置に変位する。
【００８９】
図１５及び図１６に示すように、制御部Ｃ１がカム部材１５０をさらに第１方向Ｒ１に回転させると、カム部材１５０は、カム面１５５における第４周面１５４と第２周面１５２との間の範囲を保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触させる。その範囲は回転中心Ｘ１５０からの距離が第２方向Ｒ２に向かって除々に短くなるなだらかな曲面になっていることから、保持部材１３０が付勢方向ＤＦ１に徐々に揺動し、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１の外周面の一部をさらに押し潰す。そして、図１６に示すように、第４周面１５４が保持部材１３０の接触面１３１Ａに対向した時点で、カム面１５５が接触面１３１Ａから離間する。換言すると、第１方向Ｒ１に回転するカム部材１５０のカム面１５５が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する前に、加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に接触する。なお、図１６に示す状態では、第４周面１５４と接触面１３１Ａとの隙間が微小であり、カム部材１５０をさらに第１方向Ｒ１に回転することによって、カム面１５５と接触面１３１Ａとの隙間が拡大する。
【００９０】
図１７に示すように、制御部Ｃ１がカム部材１５０をさらに第１方向Ｒ１に回転させると、カム部材１５０は、不使用面１５９を保持部材１３０の接触面１３１Ａに隙間を有して対向させる。その結果、保持部材１３０に引っ張りコイルバネ１０９の付勢力のみが作用し、加熱ベルトユニット１０２が図６に示す圧接位置に変位する。
【００９１】
制御部Ｃ１がモータＭ１によりカム部材１５０を第２方向Ｒ２に回転させる場合、カム部材１５０及び保持部材１３０が上記の説明とは逆に動作し、加熱ベルトユニット１０２を図６に示す圧接位置から図４に示す離間位置に変位させる。
【００９２】
制御部Ｃ１は、画像形成装置１の状態や指令に応じて、加熱ベルトユニット１０２を図４に示す離間位置と、図５に示す弱圧接位置と、図６に示す圧接位置との間で変位させる。
【００９３】
例えば、記録シートＳＨの種類が用紙等であれば、制御部Ｃ１は、加熱ベルトユニット１０２を図６に示す圧接位置に変位させる。また、記録シートＳＨの種類が封筒等であれば、制御部Ｃ１は、加熱ベルトユニット１０２を図５に示す弱圧接位置に変位させる。これにより、記録シートＳＨの厚みに応じて、定着装置１００が好適な熱定着処理を行うことができる。
【００９４】
また、例えば、画像形成装置１がスリープモードに移行する場合、加熱ベルトユニット１０２を図４に示す離間位置に変位させ、画像形成動作が開始される直前に、加熱ベルトユニット１０２を図５に示す弱圧接位置、又は図６に示す圧接位置に変位させる。これにより、加圧ローラ１０１が局所的に圧接及び加熱される期間を減らすことができるで、定着装置１００の熱定着処理の品質維持や耐久性の向上を実現できる。
【００９５】
図１８に実線で示すカム部材１５０及び保持部材１３０の姿勢は図１１と同じであり、加熱ベルトユニット１０２が図４に示す離間位置に変位した状態に対応している。図１８に二点鎖線で示すカム部材１５０の姿勢は図１７と同じであり、加熱ベルトユニット１０２が図６に示す圧接位置に変位した状態に対応している。
【００９６】
図１８に示すように、加熱ベルトユニット１０２が図４に示す離間位置に変位した状態でカム部材１５０の第１周面１５１が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触する位置を第１位置ＰＳ１とする。
【００９７】
加熱ベルトユニット１０２が図６に示す圧接位置に変位した状態でカム部材１５０の第１周面１５１が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する位置を第２位置ＰＳ２とする。
【００９８】
第１位置ＰＳ１から回転中心Ｘ１５０周りに最短距離で第２位置ＰＳ２に到達する方向Ｒ３は、第２方向Ｒ２と同じ向きである。第１方向Ｒ１は、第１位置ＰＳ１から回転中心Ｘ１５０周りに最短距離で第２位置ＰＳ２に到達する方向Ｒ３とは逆向きである。
【００９９】
このような第１方向Ｒ１の設定により、カム部材１５０が比較的長い距離で回転して、加熱ベルトユニット１０２を図６に示す圧接位置と図４に示す離間位置との間で変位させることができる。これにより、保持部材１３０の接触面１３１Ａとカム面１５５とが接触する位置が回転中心Ｘ１５０に対して相対変位する範囲を狭くできる。
【０１００】
その結果、この定着装置１００では、引っ張りコイルバネ１０９の付勢力がカム部材１５０を回転中心Ｘ１５０周りに回転させようとする方向がカム部材１５０の回転姿勢の変化によって第１方向Ｒ１から第２方向Ｒ２に、又は第２方向Ｒ２から第１方向Ｒ１に突然変化することを抑制できる。これにより、伝達部Ｇ１の構成部品同士の衝突を抑制できる。具体的には、図２及び図８に示すように、伝達軸１９０の軸部１９１とカム部材１５０の軸穴１６０との嵌合部や、伝達軸１９０の軸部１９１と伝達ギヤ１９９との嵌合部等において、嵌合するもの同士の間の隙間が急激に無くなって、嵌合するもの同士が衝突することを抑制できる。
【０１０１】
図１９に示すグラフにおいて、カム部材１５０の回転角度が原点付近にある状態は、加熱ベルトユニット１０２が図６に示す圧接位置に変位した状態に対応している。カム部材１５０の回転角度が破線ＤＬ１に近づいた状態は、加熱ベルトユニット１０２が図４に示す離間位置に変位した状態に対応している。なお、このグラフでは、加熱ベルトユニット１０２に対して外周面の一部が押し潰された加圧ローラ１０１から作用する反力は考慮していない。
【０１０２】
カム部材１５０が第１方向Ｒ１に回転すると、引っ張りコイルバネ１０９に付勢された保持部材１３０の接触面１３１Ａからカム面１５５に反力が作用し、カム部材１５０に回転中心Ｘ１５０回りのモーメントＭ１５０が作用する。カム部材１５０の回転角度が破線ＤＬ１を超えると、モーメントＭ１５０が急激に逆向きになる。本実施例では、不使用面１５９が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触しない範囲でカム部材１５０が第１方向Ｒ１及び第２方向Ｒ２に回転するので、カム部材１５０の回転角度が破線ＤＬ１を超えることはない。つまり、制御部Ｃ１の制御により、引っ張りコイルバネ１０９の付勢力がカム部材１５０を回転中心Ｘ１５０周りに回転させようとする方向がカム部材１５０の回転姿勢の変化によって第１方向Ｒ１から第２方向Ｒ２に、又は第２方向Ｒ２から第１方向Ｒ１に突然変化することを抑制している。
【０１０３】
＜カム部材の回転に伴うバネ部材及び規制部材の作用＞
図２０（ａ）〜（ｇ）に示すように、カム部材１５０の第１方向Ｒ１及び第２方向Ｒ２の回転に伴って、バネ部材１７０の一端部１７０Ａ及び他端部１７０Ｂが変位し、規制部材１８０の案内部１８７及び当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂの移動を規制する。
【０１０４】
図２０（ａ）〜（ｇ）では、案内部１８７及び当接部１８８が形成された規制部材１８０によりも紙面奥側に位置するカム部材１５０及びバネ部材１７０の一端部１７０Ａを隠れ線（破線）で図示している。
【０１０５】
図２０（ａ）に示すカム部材１５０の位置と、バネ部材１７０の一端部１７０Ａ及び他端部１７０Ｂの位置とは、図１１に対応している。同様に、図２０（ｂ）は図１２に対応している。図２０（ｃ）は図１３に対応している。図２０（ｄ）は図１４に対応している。図２０（ｅ）は図１５に対応している。図２０（ｆ）は図１６に対応している。図２０（ｇ）は図１７に対応している。
【０１０６】
カム部材１５０が図１１に示す位置から第１方向Ｒ１に回転すると、図２０（ａ）〜（ｄ）に示すように、バネ部材１７０の一端部１７０Ａ及び他端部１７０Ｂも、回転中心Ｘ１５０に沿って見て重なる状態で第１方向Ｒ１に変位する。
【０１０７】
カム部材１５０がさらに第１方向Ｒ１に回転すると、図２０（ｄ）と図２０（ｅ）との間で、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接し、他端部１７０Ｂがそれ以上第１方向Ｒ１に変位できなくなる。その結果、図２０（ｅ）〜（ｇ）に示すように、バネ部材１７０の一端部１７０Ａだけが第１方向Ｒ１に変位する。これにより、一端部１７０Ａと他端部１７０Ｂとの間隔が大きくなるので、バネ部材１７０が復元力ＦＲ１を蓄えながらカム部材１５０が第１方向Ｒ１へ回転することを抑制する。バネ部材１７０の復元力ＦＲ１は、図２０（ｇ）に示す状態で最大となる。
【０１０８】
当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接するタイミングは、図２０（ｄ）が対応する図１４の状態によりも後である。すなわち、当接部１８８は、第１方向Ｒ１に回転するカム部材１５０によって加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に接触し、さらに第２周面１５２が保持部材１３０の接触面１３１Ａを通過した後に、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接する。
【０１０９】
また、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接するタイミングは、図２０（ｅ）が対応する図１５の状態によりも前である。すなわち、当接部１８８は、第１方向Ｒ１に回転するカム部材１５０の第４周面１５４が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する前に、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接する。
【０１１０】
一方、カム部材１５０が図１７に示す位置から第２方向Ｒ２に回転すると、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接したままで、図２０（ｇ）、図２０（ｆ）、図２０（ｅ）の順に、バネ部材１７０の一端部１７０Ａのみが第２方向Ｒ２に変位する。これにより、一端部１７０Ａと他端部１７０Ｂとの間隔が小さくなるので、バネ部材１７０が復元力ＦＲ１を開放しながらカム部材１５０が第１方向Ｒ１へ回転することを促進する。
【０１１１】
カム部材１５０がさらに第２方向Ｒ２に回転すると、図２０（ｅ）と図２０（ｄ）との間で、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂから離間するので、復元力ＦＲ１がゼロになる。そして、図２０（ｄ）、図２０（ｃ）、図２０（ｂ）、図２０（ａ）の順に、バネ部材１７０の一端部１７０Ａ及び他端部１７０Ｂが回転中心Ｘ１５０に沿って見て重なる状態で第２方向Ｒ２に変位する。
【０１１２】
＜作用効果＞
実施例１の定着装置１００では、図２０（ａ）〜（ｇ）に示すように、カム部材１５０の第１方向Ｒ１及び第２方向Ｒ２への回転に応じて、上記のように復元力ＦＲ１をカム部材１５０に作用させるバネ部材１７０により、伝達部Ｇ１の構成部品の間の隙間を小さくすることができ、その隙間が急激に無くなって構成部品同士が衝突することを抑制できる。例えば、図２及び図８に示すように、伝達軸１９０の軸部１９１とカム部材１５０の軸穴１６０との嵌合部や、伝達軸１９０の軸部１９１と伝達ギヤ１９９との嵌合部等において、嵌合するもの同士の間の隙間が急激に無くなって、嵌合するもの同士が衝突することを抑制できる。
【０１１３】
具体的には、カム部材１５０が第１方向Ｒ１に回転するときには、カム部材１５０の回転によってバネ部材１７０が復元力ＦＲ１を蓄えようとする。これにより、カム部材１５０は、バネ部材１７０の付勢力により第１方向Ｒ１へ回転することを抑制される。よって、カム部材１５０が第１方向Ｒ１へ急激に回転することが抑制され、伝達部Ｇ１の構成部品間の衝突音等を低減することができる。また、カム部材１５０が第２方向Ｒ２に回転するときには、カム部材１５０の回転によってバネ部材１７０が復元力ＦＲ１を開放しようとする。これにより、カム部材１５０は、バネ部材１７０の付勢力により第２方向Ｒ２へ回転することを促進される。よって、カム部材１５０が第２方向Ｒ２へ急激に回転することが抑制され、伝達部Ｇ１の構成部品間の衝突音等を低減することができる。
【０１１４】
したがって、実施例１の定着装置１００では、異音の発生を抑制できる。
【０１１５】
また、この定着装置１００では、図２及び図８に示すように、バネ部材１７０における一端部１７０Ａと他端部１７０Ｂとの間に、回転中心Ｘ１５０周りにコイル形状に巻かれたコイル部１７０Ｃが形成されている。この構成により、バネ部材１７０を簡素化でき、また、バネ部材１７０の占有スペースを小さくできる。
【０１１６】
さらに、この定着装置１００では、図７及び図２０に示すように、規制部材１８０が有する案内部１８７及び当接部１８８の位置や形状等を適宜設定することにより、カム部材１５０の回転範囲のうちの所望の範囲に限定して、バネ部材１７０に復元力ＦＲ１を蓄えさせ、また、開放させることができる。
【０１１７】
また、この定着装置１００では、当接部１８８は、第１方向Ｒ１に回転するカム部材１５０の第４周面１５４が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する前に、つまり、図２０（ｄ）と図２０（ｅ）との間で、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接する。カム部材１５０が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する瞬間、引っ張りコイルバネ１０９に付勢された加熱ベルトユニット１０２が急激に変位しようとする。この点、上記構成により、カム部材１５０が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する前に、バネ部材１７０が先立って復元力ＦＲ１を蓄え始めるので、その復元力ＦＲ１によって、加熱ベルトユニット１０２の急激な変位を抑制できる。
【０１１８】
さらに、この定着装置１００では、図７及び図２０（ａ）に示すように、案内部１８７における第２方向Ｒ２の先端部１８７Ｅは、カム部材１５０の第１周面１５１が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触する状態で、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂから第２方向Ｒ２に離間している。この構成により、加熱ベルトユニット１０２が図４に示す離間位置に変位した状態で、バネ部材１７０が復元力ＦＲ１を蓄えておらず、カム部材１５０がバネ部材１７０の影響を受けない。その結果、加熱ベルトユニット１０２を図４に示す離間位置に好適に保持できる。
【０１１９】
また、この定着装置１００では、当接部１８８は、第１方向Ｒ１に回転するカム部材１５０によって加熱ベルトユニット１０２が加圧ローラ１０１に接触し、さらに第２周面１５２が保持部材１３０の接触面１３１Ａを通過した後に、つまり、図２０（ｄ）と図２０（ｅ）との間で、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接する。この構成により、加熱ベルトユニット１０２の図６に示す圧接位置と図４に示す離間位置との間に、加熱ベルトユニット１０２が圧接位置での圧接力よりも小さい圧接力で加圧ローラ１０１に対して圧接する位置、すなわち図５に示す弱圧接位置（例えば、封筒モード）を容易に設定することができる。そして、カム部材１５０の第２周面１５２が保持部材１３０の接触面１３１Ａに接触する状態では、図２０（ｄ）に示すように、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂから離間し、第２周面１５２が保持部材１３０の接触面１３１Ａを通過した後に、図２０（ｅ）に示すように、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂに当接する。つまり、図５に示す弱圧接位置では、バネ部材１７０が復元力ＦＲ１を蓄えておらず、カム部材がバネ部材１７０の影響を受けない。その結果、加熱ベルトユニット１０２を図５に示す弱圧接位置に好適に保持できる。
【０１２０】
さらに、この定着装置１００では、図１０に示すように、係止孔１５０Ｈがカム部材１５０における回転中心Ｘ１５０と第１周面１５１との間に配置されている。そして、図２及び図８に示すように、バネ部材１７０の一端部１７０Ａは、係止孔１５０Ｈに挿入されることにより、カム部材１５０における回転中心Ｘ１５０と第１周面１５１との間に配置されている。例えば、バネ部材１７０のコイル部１７０Ｃの巻き径が小さいと、当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂを当て止めて、バネ部材１７０のコイル部１７０Ｃが締まりだした瞬間にすぐに大きな力が働いてしまう。この点、上記構成によりコイル部１７０Ｃの巻き径を大きく設定できるので、コイル部１７０Ｃが締まりだした瞬間にすぐに大きな力が働いてしまうことを抑制できる。
【０１２１】
また、この定着装置１００では、図２及び図８に示すように、バネ部材１７０の一端部１７０Ａがカム部材１５０に設けられている。この構成により、バネ部材１７０の復元力ＦＲ１がカム部材１５０に直に作用する。その結果、バネ部材１７０は、カム部材１５０の回転姿勢に対してずれなく復元力ＦＲ１を蓄えて、カム部材１５０が第１方向Ｒ１へ回転することを抑制することができる。また、バネ部材１７０は、カム部材１５０の回転姿勢に対してずれなく復元力ＦＲ１を開放して、カム部材１５０が第１方向Ｒ１へ回転することを促進することができる。
【０１２２】
（実施例２）
図２１に示すように、実施例２の定着装置では、実施例１の定着装置１００に係るバネ部材１７０の配置を変更している。具体的には、バネ部材１７０は、伝達ギヤ１９９と左方の規制部材１８０との間に配置されている。そして、バネ部材１７０の一端部１７０Ａは、伝達ギヤ１９９の右面から左向きに凹む係止孔１９９Ｈに挿入されている。また、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂは、実施例１とは反対側から規制部材１８０の案内部１８７に挿入されている。
【０１２３】
実施例２のその他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【０１２４】
実施例２の定着装置においても、図２０（ａ）〜（ｇ）と同様に、カム部材１５０の第１方向Ｒ１及び第２方向Ｒ２の回転に伴って、バネ部材１７０の一端部１７０Ａ及び他端部１７０Ｂが変位し、規制部材１８０の案内部１８７及び当接部１８８がバネ部材１７０の他端部１７０Ｂの移動を規制する。
【０１２５】
したがって、実施例２の定着装置では、実施例１の定着装置１００と同様に、異音の発生を抑制できる。
【０１２６】
（実施例３）
図２２及び図２３に示すように、実施例３の定着装置では、実施例１の定着装置１００に係る規制部材１８０の案内部１８７及び当接部１８８を変更し、規制部材１８０に規制孔３８７を設けている。規制孔３８７には、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂが挿入される。規制孔３８７は、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂを変位不能に拘束する。図２２において、規制孔３８７を四角形状とし、また、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂとの間に隙間を設けているのは、見易くするためであって、実際には双方の間に僅かな隙間であるだけである。
【０１２７】
また、この定着装置では、実施例１の定着装置１００に係るカム部材１５０の係止孔１５０Ｈを変更し、カム部材１５０に回転中心Ｘ１５０を中心とする円弧溝３５０Ｈを設けている。円弧溝３５０Ｈの両端部は閉じている。円弧溝３５０Ｈには、バネ部材１７０の一端部１７０Ａが挿入される。円弧溝３５０Ｈは、バネ部材１７０の一端部１７０Ａを回転中心Ｘ１５０周りに変位するように案内する。円弧溝３５０Ｈにおける第２方向Ｒ２の先端部は、カム部材１５０が第１方向Ｒ１に所定の回転角度以上回転したときに、バネ部材１７０の一端部１７０Ａに当接可能である。
【０１２８】
実施例３のその他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【０１２９】
実施例３の定着装置においても、カム部材１５０の第１方向Ｒ１の回転により、円弧溝３５０Ｈにおける第２方向Ｒ２の先端部がバネ部材１７０の一端部１７０Ａに当接することでバネ部材１７０が復元力を蓄積する。また、カム部材１５０の第２方向Ｒ２の回転によりバネ部材１７０が復元力を開放する。
【０１３０】
したがって、実施例３の定着装置では、実施例１、２の定着装置１００と同様に、異音の発生を抑制できる。
【０１３１】
（実施例４）
図２４及び図２５に示すように、実施例４の定着装置では、実施例１の定着装置１００に係る規制部材１８０の案内部１８７及び当接部１８８を変更し、規制部材１８０に規制孔４８７を設けている。規制孔４８７は、回転中心Ｘ１５０のほぼ真下に配置されている。規制孔４８７には、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂが挿入される。規制孔４８７は、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂを変位不能に拘束する。図２４において、規制孔４８７を四角形状とし、バネ部材１７０の他端部１７０Ｂとの間に隙間を設けているのは、見易くするためであって、実際には双方の間に僅かな隙間であるだけである。
【０１３２】
また、この定着装置では、実施例１の定着装置１００に係るカム部材１５０の係止孔１５０Ｈを変更し、カム部材１５０に回転中心Ｘ１５０を中心とする円弧溝４５０Ｈを設けている。円弧溝４５０Ｈにおける第１方向Ｒ１の先端部は開いている。円弧溝４５０Ｈにおける第２方向Ｒ２の先端部は閉じている。カム部材１５０が第１方向Ｒ１に所定の回転角度以上回転したときに、バネ部材１７０の一端部１７０Ａが円弧溝４５０Ｈに進入して案内される。そして、カム部材１５０が第１方向Ｒ１にさらに回転したときに、円弧溝４５０Ｈにおける第２方向Ｒ２の先端部は、バネ部材１７０の一端部１７０Ａに当接可能である。
【０１３３】
実施例４のその他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【０１３４】
実施例４の定着装置においても、カム部材１５０の第１方向Ｒ１の回転により、円弧溝４５０Ｈにおける第２方向Ｒ２の先端部がバネ部材１７０の一端部１７０Ａに当接することでバネ部材１７０が復元力を蓄積する。また、カム部材１５０の第２方向Ｒ２の回転によりバネ部材１７０が復元力を開放する。
【０１３５】
したがって、実施例４の定着装置では、実施例１〜３の定着装置１００と同様に、異音の発生を抑制できる。
【０１３６】
（実施例５）
図２６及び図２７に示すように、実施例５の定着装置では、実施例１の定着装置１００に係るバネ部材１７０の代わりに、バネ部材５７０を採用している。バネ部材５７０の一端部５７０Ａは、実施例１の定着装置１００に係るバネ部材１７０の一端部１７０Ａと同様に、カム部材１５０の係止孔１５０Ｈに挿入されている。バネ部材５７０の他端部５７０Ｂは、実施例１の定着装置１００に係るバネ部材１７０の他端部１７０Ａと同様に、規制部材１８０の案内部１８７に挿入されている。バネ部材５７０は、一端部５７０Ａと他端部５７０Ｂとの間に、Ｕ字部５７０Ｕを有している。Ｕ字部５７０Ｕは、一端部５７０Ａに接続し、回転中心Ｘ１５０の径外方向に延び、次にコイル状に巻かれた後、回転中心Ｘ１５０の径内方向に延びて他端部５７０Ｂに接続している。
【０１３７】
実施例５のその他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【０１３８】
図２７（ａ）〜（ｃ）に示すように、実施例５の定着装置では、カム部材１５０の第１方向Ｒ１の回転により、バネ部材５７０の一端部５７０Ａ及び他端部５７０Ｂが変位する。図２７（ｂ）に示すように、カム部材１５０が所定の回転角度以上回転したときに、当接部１８８がバネ部材５７０の他端部５７０Ｂに当接し、他端部５７０Ｂがそれ以上第１方向Ｒ１に変位できなくなる。その結果、図２７（ｃ）に示すように、バネ部材５７０の一端部５７０Ａだけが第１方向Ｒ１に変位して、バネ部材５７０が復元力ＦＲ２を蓄積する。また、カム部材１５０の第２方向Ｒ２の回転によりバネ部材５７０が復元力ＦＲ２を開放する。
【０１３９】
したがって、実施例５の定着装置では、実施例１〜４の定着装置１００と同様に、異音の発生を抑制できる。
【０１４０】
以上において、本発明を実施例１〜５に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜５に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１４１】
駆動源や伝達部は実施例の構成には限定されない。例えば、定着装置は、加圧ローラを駆動するモータとは別に、カム部材を駆動するモータを備えていてもよい。また、駆動源が正回転又は停止するだけで逆回転はせず、伝達部の途中でカム部材に伝達される回転方向を切り替えて、カム部材を第１方向及び第２方向に回転させてもよい。
【０１４２】
第１定着部材及び第２定着部材は実施例の構成には限定されない。例えば、第１定着部材が加熱ローラであり、第２定着部材が加圧ローラであって、加圧ローラが加熱ローラに対して圧接及び離間してもよい。
【０１４３】
保持部材は揺動可能に支持される構成には限定されず、例えば直動可能に支持されてもいてもよい。図５に示す弱圧接位置は必須ではなく、省略することもできる。
【０１４４】
カム面が保持部材の付勢方向への変位を許容する構成としては、図１７に示すように、カム面１５５が保持部材１３０の接触面１３１Ａから離間する構成には限定されず、例えば、カム面が保持部材に接触したままである構成も含まれる。
【０１４５】
実施例では、本発明の「離間位置及び圧接位置の一方」が圧接位置であり、本発明の「離間位置及び圧接位置の他方」が離間位置であるが、その逆の構成、すなわち、「カム部材は、第１方向に回転して第２定着部材を離間位置に変位させる一方、第２方向に回転して第２定着部材を圧接位置に変位させる」構成も、本発明に含まれる。
【０１４６】
バネ部材は実施例の形状や材質に限定されない。例えば、バネ部材としては、線材や板材が弾性変形可能な形状に加工されたものを使用できる。また、バネ部材の材質は金属に限定されず、例えば、繊維強化プラスチック等によって構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は例えば、画像形成装置又は複合機等に利用可能である。
【符号の説明】
【０１４８】
１…画像形成装置、１００…定着装置、ＳＨ…記録シート
１０１…第１定着部材（加圧ローラ）、１０２…第２定着部材（加熱ベルトユニット）
１３０…保持部材、Ｘ１５０…回転中心
Ｒ１…第１方向、Ｒ２…第２方向、１５５…カム面、１５０…カム部材
１０９…付勢部材（引っ張りコイルバネ）、ＤＦ１…付勢方向
Ｍ１…駆動源（モータ）、Ｇ１…伝達部、１７０、５７０…バネ部材
１７０Ａ、５７０Ａ…バネ部材の一端部、１７０Ｂ、５７０Ｂ…バネ部材の他端部
１８０…規制部材、Ｃ１…制御部、ＦＲ１、ＦＲ２…バネ部材の復元力
１７０Ｃ、５７０Ｃ…バネ部材のコイル部、１８７…案内部、１８８…当接部
１５４…所定周面（第４周面）、Ｌ１…第１距離、１５１…第１周面
１８７Ｅ…案内部における第２方向の先端部
Ｌ２…第２距離、１５２…第２周面
【図１】
2019066509.tif 000003
【図２】
2019066509.tif 000004
【図３】
2019066509.tif 000005
【図４】
2019066509.tif 000006
【図５】
2019066509.tif 000007
【図６】
2019066509.tif 000008
【図７】
2019066509.tif 000009
【図８】
2019066509.tif 000010
【図９】
2019066509.tif 000011
【図１０】
2019066509.tif 000012
【図１１】
2019066509.tif 000013
【図１２】
2019066509.tif 000014
【図１３】
2019066509.tif 000015
【図１４】
2019066509.tif 000016
【図１５】
2019066509.tif 000017
【図１６】
2019066509.tif 000018
【図１７】
2019066509.tif 000019
【図１８】
2019066509.tif 000020
【図１９】
2019066509.tif 000021
【図２０】
2019066509.tif 000022
【図２１】
2019066509.tif 000023
【図２２】
2019066509.tif 000024
【図２３】
2019066509.tif 000025
【図２４】
2019066509.tif 000026
【図２５】
2019066509.tif 000027
【図２６】
2019066509.tif 000028
【図２７】
2019066509.tif 000029