(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱される被加熱部材と、
付勢手段により前記被加熱部材に圧接される圧接部材と、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記被加熱部材から離間する方向へ前記圧接部材を移動させる移動部材と、
駆動源の駆動力を前記移動部材に伝達する駆動伝達機構とを備えた定着装置において、
前記駆動伝達機構は、遊星歯車機構と、ウォームギヤとを有し、
前記ウォームギヤは、前記駆動源の駆動出力軸と同軸上に設けたウォームと、該ウォームに噛み合うウォームホイールとで構成されており、
遊星歯車機構を、ウォームホイールの内部に設け、
前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に配置された内歯歯車と、前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリアとで構成されており、
前記ウォームホイールから前記太陽歯車に駆動力が入力され、前記キャリアから駆動力が出力されるように構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記キャリアに、前記遊星歯車機構から駆動力が出力される駆動出力部材と係合する係合部を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
加熱手段により加熱される被加熱部材と、
付勢手段により前記被加熱部材に圧接される圧接部材と、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記被加熱部材から離間する方向へ前記圧接部材を移動させる移動部材と、
駆動源の駆動力を前記移動部材に伝達する駆動伝達機構とを備えた定着装置において、
前記駆動伝達機構は、遊星歯車機構と、ウォームギヤとを有し、
前記ウォームギヤは、前記駆動源の駆動出力軸と同軸上に設けたウォームと、該ウォームに噛み合うウォームホイールとで構成されており、
遊星歯車機構を、ウォームホイールの内部に設け、
前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に配置された内歯歯車と、前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリアとで構成されており、
前記ウォームホイールから前記太陽歯車に駆動力が入力され、前記内歯歯車から駆動力が出力されるように構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の定着装置において、
前記遊星歯車機構から駆動力が出力される駆動出力部材を、前記遊星歯車機構のキャリアに支持したことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の定着装置において、
前記ウォームギヤのウォームの回転軸方向から対向し、前記ウォームが取り付けられた軸から前記ウォームが抜けるのを防止する抜け止め部を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１乃至５いずれかに記載の定着装置を用い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、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上のトナー像を記録媒体上に定着する定着装置を備えている。この定着装置としては、例えば、加熱手段により加熱される被加熱部材たる定着ローラと、加圧バネなどの付勢手段により定着ローラに圧接され、定着ニップを形成する圧接部材たる加圧ローラとを備えている。
【０００３】
特許文献１には、上記定着装置として、付勢手段の付勢力に抗して加圧ローラを定着ローラから離間する方向に移動させるための移動部材たるカム部材と、駆動源たるモータと、モータの駆動力をカム部材に伝達する駆動伝達機構とを備えた定着装置が記載されている。例えば、画像形成動作終了後、モータを駆動してカム部材により付勢手段の付勢力に抗して加圧ローラを定着ローラから離間する方向に移動させて、加圧ローラを定着ローラから離間させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記付勢手段の付勢力に抗して加圧ローラを定着ローラから離間する方向に移動させるとき、カム部材には大きな負荷トルクが加わる。この負荷トルクに抗して、カム部材を回転駆動させるためには、モータとして、駆動トルクの大きなモータを用いる必要がある。しかし、駆動トルクが大きいモータは、大きく、高価であるため、装置の大型化および装置のコストアップに繋がるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、加熱手段により加熱される被加熱部材と、付勢手段により前記被加熱部材に圧接される圧接部材と、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記被加熱部材から離間する方向へ前記圧接部材を移動させる移動部材と、駆動源の駆動力を前記移動部材に伝達する駆動伝達機構とを備えた定着装置において、前記駆動伝達機構は、遊星歯車機構と、ウォームギヤとを有し、前記ウォームギヤは、前記駆動源の駆動出力軸と同軸上に設けたウォームと、該ウォームに噛み合うウォームホイールとで構成されており、遊星歯車機構を、ウォームホイールの内部に設け、前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に配置された内歯歯車と、前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転自在に支持するキャリアとで構成されており、前記ウォームホイールから前記太陽歯車に駆動力が入力され、前記キャリアから駆動力が出力されるように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、装置の大型化や装置のコストアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】定着装置の斜視図。
【図３】定着装置の概略断面図。
【図４】加圧調整機構の駆動部の分解斜視図。
【図５】軸方向と平行に切った駆動部の断面図。
【図６】（ａ）は、図５のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は、図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】変形例に係る駆動部の分解斜視図。
【図８】軸方向と平行に切った変形例に係る駆動部の断面図。
【図９】（ａ）は、図８のＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）は、図８のＥ−Ｅ断面図であり、（ｃ）は、図８のＦ−Ｆ断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式で画像を形成する電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
図１に示すプリンタは、モノクロプリンタである。その装置本体１００には、着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ１が着脱可能に装着されている。プロセスカートリッジ１は、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５等を備える。また、感光体２の周囲には表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が配設されている。
【０００９】
また、プロセスカートリッジ１には、現像剤収容器としてのトナーカートリッジ７が着脱可能に設けられている。トナーカートリッジ７は、その容器本体２２に、現像装置４へ補給する現像剤であるトナーを収容する現像剤収容部８を有する。さらに、本実施形態のトナーカートリッジ７は、クリーニングブレード５で除去されたトナー（廃トナー）を回収する現像剤回収部９も一体的に有している。
【００１０】
また、プリンタは、転写体としての用紙に画像を転写する転写ユニット１０と、用紙を供給する給紙装置１１と、用紙に転写された画像を定着させる定着装置１２と、用紙を装置外へ排出する排紙装置１３とを備える。
【００１１】
転写ユニット１０は、転写フレーム３０に回転自在に支持された転写部材としての転写ローラ１４を備える。転写ローラ１４は、プロセスカートリッジ１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と当接しており、両者の当接部において転写ニップが形成されている。また、転写ローラ１４は、電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。
【００１２】
給紙装置１１は、用紙Ｐを収容した給紙カセット１５や、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６を備える。また、給紙ローラ１６に対して用紙搬送方向下流側には、搬送タイミングを計って用紙を二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１７が設けてある。なお、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また、用紙以外の記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。
【００１３】
定着装置１２は、定着ローラ１８と、加圧ローラ１９とを備える。定着ローラ１８は、定着ローラ内部に設置された赤外線ヒータ２３によって加熱されるようになっている。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８側へ加圧されて定着ローラ１８に当接し、その当接箇所において定着ニップが形成されている。
【００１４】
排紙装置１３は、一対の排紙ローラ２０を備える。排紙ローラ２０によって装置外に排出された用紙は、装置本体１００の上面を凹ませて形成された排紙トレイ２１上に積載されるようになっている。
【００１５】
続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、プロセスカートリッジ１の感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。外部の機器から入力される画像情報に基づいて、ＬＥＤヘッドアレイ６から感光体２の帯電面に光が照射されて、感光体２の表面に静電潜像が形成される。
【００１６】
このように感光体２上に形成された静電潜像に、現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００１７】
また、作像動作が開始されると、転写ローラ１４が回転駆動し、転写ローラ１４に、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されることによって、転写ローラ１４と感光体２との間において転写電界が形成される。
【００１８】
装置本体１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。
【００１９】
その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体上のトナー画像が転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを転写ニップへ搬送する。そして、上記転写電界によって、感光体２上のトナー画像が転写体たる用紙Ｐ上に一括して転写される。また、用紙Ｐに転写しきれなかった感光体上の残留トナーは、クリーニングブレード５でによって除去され、除去されたトナーは、現像剤回収部９へ搬送され回収される。
【００２０】
その後、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へと搬送され、定着装置１２において用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、一対の排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上にストックされる。
【００２１】
また、装置本体１００の側面（図中右側側面）には、図中矢印方向に開閉可能な開閉カバー３７が設けられている。この開閉カバー３７を開けることで、開いた開口部から、プロセスカートリッジ１が装置本体から取り出される。
【００２２】
図２は、定着装置１２の斜視図であり、図３は定着装置１２の概略断面図である。
定着装置１２は、内部に赤外線ヒータ２３を配置し、この赤外線ヒータ２３により加熱される被加熱部材たる定着ローラ１８と、定着ローラ１８に圧接してニップ部としての定着ニップを形成する圧接部材たる加圧ローラ１９と、加圧ローラ１９の定着ローラに対する加圧力を調整する加圧調整機構４０とを備えている。加圧調整機構４０は、加圧ローラ１９を、定着ローラ１８に対して接離可能に支持する一対のレバー部材４１、レバー部材４１を介して加圧ローラ１９を定着ローラ１８に向けて付勢する付勢手段たる一対のスプリング４３、レバー部材４１を介して加圧ローラ１９をスプリング４３の付勢力に抗して定着ローラから離間する方向に移動させる移動部材たる一対のカム部材４４、このカム部材４４を駆動する駆動部５０などを有している。
【００２３】
定着ローラ１８は、軸方向両側が、一対の側板４７に回転自在に支持されている。加圧ローラ１９の軸方向両側は、それぞれ加圧調整機構４０のレバー部材４１に回転自在に支持されている。各レバー部材４１は、図３に示すように、一端が側板４７に設けられた支持軸４１ａに回転自在に支持されている。各レバー部材４１の他端には、付勢手段たるスプリング４３の一端が取り付けられており、スプリング４３の他端は、図２に示すように、側板４７に設けられたバネ受け４７ａに取り付けられている。レバー部材４１の他端側には、カム受け４２が形成されており、カム部材４４は、このカム受け４２と当接している。
【００２４】
一対のカム部材４４は、カムシャフト４４ａと一体的に回転するようにカムシャフト４４ａに取り付けられている。カムシャフト４４ａの奥側端部（図２の右側端部）には、駆動部５０の第二出力ギヤ５４と噛み合うカムギヤ５５が、カムシャフト４４ａと一体的に回転するようにカムシャフト４４ａに取り付けられている。
【００２５】
また、カムシャフト４４ａの奥側端部には、カム部材４４の回転角度を検出する回転角度検知機構４５のフィラー４５ａが、カムシャフト４４ａと一体的に回転するようにカムシャフト４４ａに取り付けられている。また、奥側の側板４７には、回転角度検知機構４５の上記フィラー４５ａを検知する光学センサ４５ｂが取り付けられている。フィラー４５ａは、半円形状であり、光学センサ４５ｂは、フォトインタラプタ（透過型光学センサ）である。
【００２６】
カムシャフト４４ａが回転する過程において、カムシャフト４４ａが所定の回転角度位置に位置すると、フィラー４５ａが光学センサ４５ｂの発光素子と受光素子との間に入り込んで両者間の光路を遮断する。そして、その状態から１８０度回転すると、フィラー４５ａが光学センサ４５ｂの発光素子と受光素子との間から抜け、光学センサ４５ｂの受光素子が、発光素子の光を検知する。光学センサ４５ｂの受光素子は、発光素子からの光を受光すると受光信号を上述の制御部に送信する。制御部は、受光素子からの受光信号が途絶えたタイミングや、そのタイミングからの駆動モータ５１の駆動量に基づいて、カムシャフト４４ａに固定されたカム部材４４の凸部の回転角度位置を把握する。
【００２７】
本実施形態においては、定着装置１２で紙詰まりが発生した場合、加圧調整機構４０により加圧ローラ１９を定着ローラ１８から離間させ、脱圧状態とする。具体的には、駆動部５０の駆動モータ５１を駆動して、カム部材４４を回転させる。すると、図３に示す状態からカム部材４４が、カム受け４２を、スプリング４３の付勢力に抗して図中下側に押し込む。これにより、レバー部材４１が、支持軸４１ａを支点にして図中反時計回りに回動し、レバー部材４１に回転自在に支持された加圧ローラ１９が、定着ローラ１８から離間する方向へ移動し、加圧ローラを定着ローラから離間させる。これにより、定着ニップ部に詰まった紙の除去作業を行いやすくすることができる。
【００２８】
また、プリンタが待機状態からスリープモードに移行した場合や、電源ＯＦＦした場合、加圧調整機構４０により加圧ローラ１９の定着ローラ１８への加圧力を低減することで、ニップ部におけるクリープの発生を防止することができる。また、封筒等の厚紙を通紙する際にも、加圧調整機構４０により加圧ローラ１９の定着ローラ１８への加圧力を低減することで、シワを発生させることなく定着処理を行うことができる。
【００２９】
上述したように、加圧ローラ１９の定着ローラ１８への加圧力を低減するとき、スプリング４３の付勢力に抗して、カム部材４４によりレバー部材４１を押し込む必要があり、カム部材４４の負荷トルクが大きくなる。また、レバー部材４１の他端を、図３に示す下方へ押し込む結果、スプリング４３が伸び、スプリング４３の付勢力が増加し、カム部材４４の負荷トルクが増加する。よって、加圧ローラ１９の定着ローラ１８への加圧力を低減させるほど、カム部材４４の負荷トルクが増加することになる。
【００３０】
駆動部５０の駆動モータ５１の駆動力をカム部材４４に伝達する駆動伝達機構を、複数の外歯ギヤの噛み合いにより駆動伝達を行うギヤ列で構成した場合、十分な減速比が得られない。したがって、駆動モータ５１として、駆動トルクの大きいモータを用いることで、カム部材４４に出力される出力トルクを負荷トルクよりも大きくする。これにより、スプリング４３の付勢力に抗して、レバー部材４１を回動させることができる。しかし、駆動トルクの大きいモータは、大きく、高価である。その結果、装置の大型化、装置のコストアップに繋がるという課題がある。
【００３１】
このため、従来においては、カム部材４４を駆動する駆動モータとして、定着ローラ１８を回転駆動する駆動モータを用いていた。具体的には、駆動モータの駆動力を定着ローラに伝達する駆動伝達経路と、カム部材に駆動力を伝達する駆動伝達経路とにそれぞれ、許容する回転方向が互いに異なるワンウェイクラッチを設ける。定着ローラを回転駆動するときは、カム部材に駆動力を伝達する駆動伝達経路に設けられたワンウェイクラッチが空回りし、カム部材は、回転しない。一方、加圧ローラの加圧力を調整するときは、駆動モータを、定着ローラを回転駆動するときとは、逆回転させる。これにより、定着ローラに駆動力を伝達する駆動伝達経路のワンウェイクラッチが空回りし、定着ローラは回転せず、カム部材には、駆動力が伝達され、回転駆動して、加圧ローラの加圧力が調整される。
定着ローラ１８は、加圧ローラ１９が圧接しているため負荷トルクが大きい。そのため、定着ローラ１８を駆動する駆動モータとして、駆動トルクの大きいモータを用いている。よって、定着ローラ１８を駆動する駆動モータを用いても、カム部材４４に出力される出力トルクを負荷トルクよりも大きくすることができる。これにより、カム部材４４を駆動する駆動モータと、定着ローラを駆動する駆動モータとそれぞれ用いる場合に比べて、装置の小型化、装置のコストダウンを図ることができる。
【００３２】
しかしながら、この従来例においては、例えば、スリープモードから復帰するなどの装置の立ち上げ時において、まず、駆動モータを逆回転させて、加圧ローラを所定の加圧力で定着ローラに圧接させる。そして、駆動モータを正回転させ、定着ローラを回転駆動して定着ローラを所定の温度に立ち上げる動作となる。よって、この従来例においては、装置の立ち上げ時間が長くなるという課題がある。
【００３３】
そこで、本実施形態においては、ウォームギヤと遊星歯車機構とを用いて、高い減速比が得られるように、カム部材４４に駆動力を伝達する駆動伝達機構を構成し、カム部材を駆動する駆動モータとして、小型化で安価な駆動トルクの小さい駆動モータを用いることができるようにした。以下、図面を用いて、具体的に説明する。
【００３４】
図４は、加圧調整機構の駆動部５０の分解斜視図であり、図５は、軸方向と平行に切った駆動部５０の断面図である。また、図６（ａ）は、図５のＡ−Ａ断面図であり、図６（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ断面図であり、図６（ｃ）は、図５のＣ−Ｃ断面図である。
図４に示すように、駆動部５０は、駆動モータ５１と、ウォームギヤ６０と、遊星歯車機構７０と、遊星歯車機構から駆動力が伝達される第一出力ギヤ５３と、第一出力ギヤ５３と噛み合う第二出力ギヤ５４とを有している。また、ウォームギヤ６０と、遊星歯車機構７０とを覆うブラケット５２、第一ハウジング６６及び第二ハウジング５６を備えている。
【００３５】
本実施形態においては、駆動モータ５１として、ブラシレスモータに比べて安価で小型なブラシモータを用いている。ウォームギヤ６０のウォーム６１は、駆動モータ５１のモータ軸５１ａ（図６（ｃ）参照）に、モータ軸５１ａと一体的に回転するように取り付けられている。このウォーム６１には、ウォームホイール６２のハスバ部６２ａが噛み合っている。
【００３６】
ウォームホイール６２は、駆動モータ側が塞がれた円筒形状であり、その外周にハスバ部６２ａが形成されている。ウォームホイール６２の筒状部の内部には、遊星歯車機構７０の太陽歯車６２ｂが形成されている。このウォームホイール６２は、ブラケット５２にカシメ固定された支持軸５２ｂに回転自在に支持されている。
【００３７】
遊星歯車機構７０は、ウォームホイール６２の内部に配置されている。遊星歯車機構７０は、上述の太陽歯車６２ｂ、この太陽歯車６２ｂと噛み合う３個の遊星歯車６５、これら遊星歯車６５を回転自在に支持するキャリア６４、これら遊星歯車６５と噛み合う内歯歯車６６ａを有している。また、遊星歯車機構７０は、遊星歯車６５をキャリア６４に保持させるキャリアホルダ６３も備えている。
【００３８】
遊星歯車６５は、回転方向に等間隔でキャリア６４に設けられた遊星支持軸６４ｅに回転自在に支持されている。キャリアホルダ６３には、遊星支持軸６４ｅの先端が挿入される挿入穴部６３ｂと、キャリア６４に取り付けるためのスナップフィット部６３ａと、太陽歯車６２ｂが貫通する貫通穴部６３ｃとが設けられている。貫通穴部６３ｃの内径は、太陽歯車６２ｂの外径より十分大きくなっている。遊星支持軸６４ｅの先端をキャリアホルダ６３の挿入穴部６３ｂに挿入し、スナップフィット部６３ａを弾性変形させながらスナップフィット部先端の爪部をキャリア６４の係合穴部６４ｆを通すことで、キャリアホルダ６３が、キャリア６４に取り付けられる。これにより、遊星歯車６５がキャリア６４に保持される。
【００３９】
内歯歯車６６ａは、第一ハウジング６６に設けられている。第一ハウジング６６は、ブラケット５２に組み合わせることで、上記ウォーム６１とウォームホイール６２とを覆うものである。
【００４０】
キャリア６４には、図５に示すように、支持軸５２ｂに支持されるための筒状の被支持部６４ａを有しており、被支持部６４ａを支持軸５２ｂに嵌め込むことでキャリア６４が、回転自在に支持軸５２ｂに支持されている。また、この被支持部６４ａの外周面に第一出力ギヤ５３が回転自在支持されている。
【００４１】
キャリア６４の第一出力ギヤ５３との対向面には、図６（ａ）に示すように、回転方向等間隔に３箇所、係合凸部６４ｂが設けられている。一方、第一出力ギヤ５３のキャリア６４との対向面には、上記係合凸部６４ｂと係合する被係合凸部５３ａが、回転方向等間隔に３つ設けられている。そして、図６（ａ）に示すように、キャリア６４の係合凸部６４ｂが、第一出力ギヤ５３の被係合凸部５３ａの間に嵌り込んで、キャリア６４と第一出力ギヤ５３とが係合する。
【００４２】
本実施形態の遊星歯車機構７０は、太陽歯車６２ｂが入力、内歯歯車６６ａが固定、キャリア６４が出力ととなっている。太陽歯車６２ｂ入力、内歯歯車６６ａ固定、キャリア６４出力とすることで、最も大きき減速比を得ることができる。
【００４３】
第一出力ギヤ５３と噛み合う第二出力ギヤ５４は、第二ハウジング５６と第一ハウジング６６とに回転自在に支持されている。第二ハウジング５６は、第一ハウジングと組み合わせて、第一出力ギヤ５３と第二出力ギヤ５４とを覆っている。
【００４４】
駆動モータ５１が回転駆動すると、ウォームギヤ６０により減速されて、遊星歯車機構７０の太陽歯車６２ｂが回転駆動する。太陽歯車６２ｂが回転駆動すると、太陽歯車６２ｂに噛み合う遊星歯車６５が、自転しながら、太陽歯車６２ｂの周りを公転する。遊星歯車６５が太陽歯車６２ｂの周りを公転することで、キャリア６４が回転し、キャリア６４と係合している第一出力ギヤ５３がキャリア６４とともに回転する。そして、第一出力ギヤ５３と噛み合う第二出力ギヤ５４に駆動力が伝達され、カムギヤ５５（図２参照）を介してカム部材４４が回転駆動する。
【００４５】
本実施形態では、ウォームギヤ６０の減速比を３０とし、遊星歯車機構７０の減速比を４としている。したがって、ウォームギヤ６０と遊星歯車機構７０とで減速比１２０となり、カム部材に出力される出力トルクを、駆動モータの駆動トルクの１２０倍にすることができる。このように、高い減速比を得ることができるので、駆動モータ５１の駆動トルクが低いモータを用いても、カム部材４４への出力トルクを、カム部材４４の負荷トルクよりも大きくすることができる。これにより、駆動モータ５１として、駆動トルクが低い安価で小型のブラシモータを用いても、良好にカム部材４４を回転駆動させることができ、加圧ローラ１９の定着ローラ１８に対する加圧力を調整することができる。これにより、定着ローラを駆動するモータとは別に、カム部材４４を駆動する駆動モータを用いても、装置の大型化が抑制され、さらに、装置のコストアップも抑制できる。
【００４６】
また、定着ローラ１８を駆動するモータとは別に、カム部材４４を駆動する駆動モータを用いることで、スリープモードなどからの復帰時において、加圧ローラの加圧力上昇と、定着ローラを回転駆動して定着ローラを所定の温度に立ち上げる動作とを同時に行うことができる。これにより、装置の立ち上げ時間の短縮化を図ることができる。
【００４７】
また、ウォームギヤ６０と遊星歯車機構７０とを用いることで、大口径ギヤを用いずとも、大きな減速比を得ることができ、ギヤ列で大きな減速比を得る場合に比べて、装置の大型化を抑制することができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、ウォームホイール６２内に、遊星歯車機構７０を配置しているので、駆動部が軸方向に大きくなるのを抑制することができ、装置が軸方向に大型化するのを抑制することができる。また、ウォームギヤ６０を用いることで、駆動モータ５１の回転軸方向を、カムシャフト４４ａの回転軸方向と直交するように、駆動モータ５１を配置することができる。これにより、駆動モータ５１の回転軸方向を、カムシャフト４４ａの回転軸方向と平行となるように駆動モータを配置した場合に比べて、軸方向の大型化を抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態においては、高い減速比を得ることができるので、駆動モータ５１の駆動量に対するカム部材４４の回転角度を小さくすることができる。これにより、細かくカム部材４４の回転角度の調整が可能となり、細かい加圧力の調整を行うことができる。
【００５０】
さらには、ウォームギヤ６０と遊星歯車機構７０とを用いて高い減速比を得ることで、次の利点も得ることができる。カム部材４４の回転軸中心から外周面までの距離が最大となるカム部材４４の上死点がカム受け４２に当接した状態からカム部材４４を回転させた場合、カム部材４４には、カム部材の回転方向にスプリング４３の付勢力が働く。その結果、スプリング４３の付勢力によりカム部材４４を回転方向に押し込み、カム部材４４を回転させようとする。しかし、本実施形態においては、高い減速比が得られるように構成しているので、カム部材４４側でカム部材４４を回転させるには、大きな力が必要となる。その結果、スプリング４３の付勢力によりカム部材４４が回転方向に押し込まれても、カム部材４４の回転速度が瞬間的に速まることがない。これにより、カム部材４４とカム受け４２とが瞬間的に離れることがなく、カム部材４４とカム受け４２とが再度、当接したときの衝撃音が発生することがない。
【００５１】
また、本実施形態には、ウォームギヤ６０および遊星歯車機構７０を構成する部材、具体的には、ウォーム６１、ウォームホイール６２、遊星歯車６５、キャリア６４および第一ハウジング６６、第二ハウジング５６を、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの摺動性の高い摺動グレードの樹脂で形成している。一方、第一出力ギヤ５３や第二出力ギヤ５４は、ガラス繊維やカーボンを含有して強度を高めた樹脂で形成されている。これは、第一出力ギヤ５３からカム部材４４までの間は、ほとんど減速されていないため、第一出力ギヤや第二出力ギヤ５４には、大きな負荷トルクがかかっている。このような負荷トルクにより、第一出力ギヤ５３や第二出力ギヤ５４が破損しないように、第一出力ギヤ５３や第二出力ギヤ５４においては、ガラス繊維やカーボンを含有して強度を高めた樹脂で形成されている。
【００５２】
しかしながら、このようにガラス繊維やカーボンを含有して強度を高めた結果、摺動性が低下してしまう。よって、金属からなる支持軸５２ｂに直接、第一出力ギヤ５３を回転自在に支持した場合、早期に第一出力ギヤ５３の支持軸５２ｂの接触面が摩耗してしまう。このため、本実施形態では、図５に示したように、第一出力ギヤ５３と一体で回転するキャリア６４の被支持部６４ａに第一出力ギヤ５３を回転自在に支持した。これにより、第一出力ギヤ５３の摩耗を抑制することができる。
【００５３】
また、第二出力ギヤ５４を回転自在に支持する第二ハウジング５６と第一ハウジング６６も摺動グレードの樹脂で形成することで、第二出力ギヤ５４の第二ハウジング５６との接触面や、第一ハウジング６６との接触面の摩耗を抑制することができる。
【００５４】
また、ウォームギヤ６０および遊星歯車機構７０を構成する部材を、摺動グレードの樹脂で形成することで、ウォームギヤ６０および遊星歯車機構７０を構成する部材の摩耗や、噛み合い騒音を抑制することができる。
【００５５】
また、ウォーム６１とウォームホイールのハスバ部６２ａとの噛み合いにより、ウォーム６１には、スラスト方向に力が生じる。装置の構成などによっては、ウォーム６１の歯の捩じり方向が、ウォーム６１にモータ軸５１ａから外れる方向のスラスト方向に力が発生する方向となる場合がある。しかし、本実施形態においては、ブラケット５２に、駆動モータ５１の回転軸方向に直交し、ウォームと対向する対向面５２ａを有している。よって、ウォーム６１にモータ軸５１ａから外れる方向のスラスト方向に力が発生し、ウォーム６１がモータ軸５１ａから外れる方向にスラスト移動しようとすると、対向面５２ａに突き当たる。これにより、ウォーム６１がモータ軸５１ａから外れるのを防止することができる。
【００５６】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図７は、変形例に係る駆動部５０Ａの分解斜視図であり、図８は、軸方向と平行に切った変形例に係る駆動部５０Ａの断面図である。また、図９（ａ）は、図８のＤ−Ｄ断面図であり、図９（ｂ）は、図８のＥ−Ｅ断面図である。また、図９（ｃ）は、図８のＦ−Ｆ断面図である。
【００５７】
この変形例の駆動部５０Ａは、遊星歯車機構のキャリア６４を固定、内歯歯車を出力にしたものである。この変形例の駆動部は、図８、図９（ａ）に示すように、支持軸１５２の先端側に、角丸長方形状のキャリア支持部１５２ａを設けている。また、キャリア６４の被支持部６４ａの貫通孔形状を、支持軸１５２のキャリア支持部１５２ａと相似形の角丸長方形状としている。これにより、キャリア６４の被支持部６４ａに支持軸１５２のキャリア支持部１５２ａを挿入することによりキャリア６４が回動不能に支持軸１５２に支持される。
【００５８】
また、この変形例では、遊星歯車の内歯歯車１５３ｂと、第一出力ギヤ１５３ａとが一体的に構成された第一出力部材１５３を有している。この第一出力部材１５３は、キャリア６４の被支持部６４ａの外周面に回転自在に支持されている。第一出力部材１５３は、第一出力ギヤ１５３ａに大きな負荷トルクが生じるため、実施形態同様、ガラス繊維やカーボンを含有して強度を高めた樹脂で構成している。一方で、キャリア６４は、実施形態同様、摺動グレードの樹脂で構成している。よって、第一出力部材１５３を、キャリア６４の被支持部６４ａの外周面に回転自在に支持することで、第一出力部材１５３を金属の支持軸１５２に支持した場合に比べて、摺動抵抗を低減することができ、第一出力部材１５３の摩耗を抑制することができる。
【００５９】
この変形例においては、ウォームギヤ６０を介して駆動モータ５１の駆動力が伝達され太陽歯車６２ｂが回転駆動すると、太陽歯車６２ｂに噛み合う遊星歯車６５が、自転し、内歯歯車１５３ｂと第一出力ギヤ１５３ａとが一体的に回転する。そして、第一出力ギヤ１５３ａと噛み合う第二出力ギヤ５４に駆動力が伝達され、カムギヤ５５（図２参照）を介してカム部材４４が回転駆動する。
【００６０】
この変形例においても、高い減速比を得ることができ、駆動モータ５１として駆動トルクの小さい小型化で安価なモータを用いることができる。また、先の図４〜図６に示した実施形態の駆動部においては、太陽歯車６２ｂの回転方向と、第一出力ギヤ５３の回転方向とが同一の方向であるが、この変形例では、太陽歯車６２ｂの回転方向と第一出力ギヤ５３の回転方向とを互いに異なる方向となる。これにより、カム部材４４の回転方向を、先の図４〜図６に示した実施形態と異ならせることができる。
【００６１】
装置の構成などによっては、カム部材４４の回転方向を、先の図４〜図６に示した実施形態と異ならせたい場合がある。駆動モータの回転方向を、実施形態と異ならせることで、この加圧調整機構の構成を、そのまま、カム部材４４の回転方向を、先の図４〜図６に示した実施形態と異ならせた別構成の画像形成装置に採用することができる。しかし、この場合、ウォームに加わるスラスト方向が、モータ軸５１ａから外れる方向となるおそれがあり、好ましくない。よって、例えば、第一出力ギヤからカムギヤまでの駆動伝達経路にアイドラギヤをひとつ増やすことで、駆動モータの回転方向を、実施形態と異ならせずに、カム部材４４の回転方向を、先の図４〜図６に示した実施形態と異ならせた別構成の画像形成装置に採用することができる。しかし、この場合は、実施形態の駆動部よりも大きくなってしまう。しかし、変形例のように、遊星歯車の内歯歯車を出力、キャリアを固定に変更することで、駆動部が大型化することなく、駆動モータの回転方向を、実施形態と異ならせずに、カム部材４４の回転方向を、先の図４〜図６に示した実施形態と異ならせた別構成の画像形成装置に採用することができる。
【００６２】
以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
赤外線ヒータ２３などの加熱手段により加熱される定着ローラ１８などの被加熱部材と、スプリング４３などの付勢手段により前記被加熱部材に圧接される加圧ローラ１９などの圧接部材と、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記被加熱部材から離間する方向へ前記圧接部材を移動させるカム部材４４などの移動部材と、駆動モータ５１などの駆動源の駆動力を前記移動部材に伝達する駆動部５０などの駆動伝達機構とを備えた定着装置において、前記駆動伝達機構は、遊星歯車機構７０と、ウォームギヤ６０とを有する。
態様１によれば、駆動伝達機構がウォームギヤ６０と遊星歯車機構７０とを備えることで、大きな減速比を得ることができ、カム部材４４などの移動部材に出力される出力トルクを大幅に高めることができる。これにより、駆動モータ５１などの駆動源としてトルクの低い駆動源を用いても、スプリング４３などの付勢手段の付勢力に抗して加圧ローラ１９などの圧接部材を定着ローラ１８などの被加熱部材から離間する方向に移動させるときに移動部材に加わる負荷トルクよりも、移動部材に出力される出力トルクの方を大きくすることができる。よって、駆動源として、安価で小型のトルクの低い駆動源を用いることができ、装置の大型化を抑制することができ、かつ、装置のコストアップを抑制することができる。
【００６３】
（態様２）
態様１において、前記ウォームギヤ６０は、駆動モータ５１などの駆動源の駆動出力軸と同軸上に設けたウォーム６１と、該ウォーム６１に噛み合うウォームホイール６２とで構成されており、遊星歯車機構７０を、ウォームホイール６２の内部に設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動部５０を軸方向に小型化することができる。また、駆動源の駆動出力軸が、ウォームホイールの回転軸と直交するように駆動源を配置することができ、駆動源の駆動出力軸が、ウォームホイールの回転軸と平行となるように駆動源を配置した場合に比べて、軸方向の小型化を図ることができる。
【００６４】
（態様３）
態様２において、前記遊星歯車機構７０は、太陽歯車６２ｂと、該太陽歯車６２ｂと同軸上に配置された内歯歯車６６ａと、前記太陽歯車６２ｂと前記内歯歯車６６ａとに噛み合う遊星歯車６５と、前記遊星歯車６５を回転自在に支持するキャリア６４とで構成されており、前記ウォームホイール６２から前記太陽歯車６２ｂに駆動力が入力され、前記キャリア６４から駆動力が出力されるように構成した。
これによれば、実施形態で説明したように、遊星歯車機構で大きな減速比を得ることができる。
【００６５】
（態様４）
態様３において、前記キャリア６４に、前記遊星歯車機構から駆動力が出力される第一出力ギヤなどの駆動出力部材と係合する係合凸部６４ｂなどの係合部を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、第一出力ギヤ５３などの駆動出力部材を、キャリア６４と一体で回転させることができ、キャリア６４から駆動出力部材へ係合凸部６４ｂを介して駆動力を出力することができる。
【００６６】
（態様５）
態様２において、前記遊星歯車機構は、太陽歯車６２ｂと、該太陽歯車６２ｂと同軸上に配置された内歯歯車１５３ｂと、前記太陽歯車６２ｂと前記内歯歯車６６ａとに噛み合う遊星歯車６５と、前記遊星歯車６５を回転自在に支持するキャリア６４とで構成されており、前記ウォームホイール６２から前記太陽歯車６２ｂに駆動力が入力され、前記内歯歯車から駆動力が出力されるように構成した。
これによれば、変形例で説明したように、遊星歯車機構７０に駆動力を入力するウォームホイール６２などの駆動入力部材の回転方向と、遊星歯車機構から駆動力が出力される第一出力ギヤ１５３ａなどの駆動出力部材の回転方向とを互いに異ならせることができる。
【００６７】
（態様６）
態様３乃至５いずれかにおいて、前記遊星歯車機構７０から駆動力が出力される第一出力ギヤなどの駆動出力部材を、前記遊星歯車機構のキャリアに支持した。
これによれば、実施形態や変形例で説明したように、第一出力ギヤなどの駆動出力部材の摩耗を抑制することができる。
【００６８】
（態様７）
態様１乃至６いずれかにおいて、前記ウォームギヤ部のウォーム６１の回転軸方向から対向し、前記ウォーム６１が取り付けられたモータ軸５１ａなどの軸から前記ウォームが抜けるのを防止するブラケット５２の対向面５２ａなどの抜け止め部を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、ウォーム６１にモータ軸５１ａなどの軸から抜け出す方向にスラスト力が生じても、ウォーム６１が軸から抜けることがない。
【００６９】
（態様８）
感光体２などの像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から用紙などの記録材上に転写する転写ユニット１０などの転写手段と、前記記録材上に転写されたトナー像を該記録材に定着させる定着装置１２などの定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、態様１乃至７いずれかに記載の定着装置を用いる。
これによれば、画像形成装置の大型化やコストアップを抑制することができる。また、装置の立ち上がり時間の短縮を図ることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：プロセスカートリッジ
２：感光体
１０：転写ユニット
１２：定着装置
１８：定着ローラ
１９：加圧ローラ
２３：赤外線ヒータ
４０：加圧調整機構
４１：レバー部材
４１ａ：支持軸
４３：スプリング
４４：カム部材
４４ａ：カムシャフト
４５：回転角度検知機構
４５ａ：フィラー
４５ｂ：光学センサ
４７：側板
５０：駆動部
５１：駆動モータ
５１ａ：モータ軸
５２：ブラケット
５２ａ：対向面
５２ｂ：支持軸
５３：第一出力ギヤ
５３ａ：被係合凸部
５４：第二出力ギヤ
５５：カムギヤ
５６：第二ハウジング
６０：ウォームギヤ
６１：ウォーム
６１：ウォーム
６２：ウォームホイール
６２ａ：ハスバ部
６２ｂ：太陽歯車
６３：キャリアホルダ
６３ａ：スナップフィット部
６３ｂ：挿入穴部
６３ｃ：貫通穴部
６４：キャリア
６４ａ：被支持部
６４ｂ：係合凸部
６４ｅ：遊星支持軸
６４ｆ：係合穴部
６５：遊星歯車
６６ａ：内歯歯車
６６：第一ハウジング
７０：遊星歯車機構
１００：装置本体
１５２：支持軸
１５２ａ：キャリア支持部
１５３：第一出力部材
１５３ａ：第一出力ギヤ
１５３ｂ：内歯歯車
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２０１３−６４９３２号公報
【図１】
0006726399.tif 000002
【図２】
0006726399.tif 000003
【図３】
0006726399.tif 000004
【図４】
0006726399.tif 000005
【図５】
0006726399.tif 000006
【図６】
0006726399.tif 000007
【図７】
0006726399.tif 000008
【図８】
0006726399.tif 000009
【図９】
0006726399.tif 000010