(57)【要約】【課題】加圧部材の軸受の偏摩耗を自動的に軽減し、軸受の偏摩耗によって生じる問題を解決することを目的とする。【解決手段】加圧部材が記録材を加熱する際の回転方向である正回転する際には、加圧部材の回転力を軸受に伝達せず、加圧部材が逆回転した際には加圧部材の回転力を軸受に伝達する運動伝達機構を設け、所定のタイミングで加圧部材を所定量逆回転することにより前記運動伝達機構を介して軸受を回転させ、加熱装置と加圧部材との接触部からの接触圧が作用する軸受面の接触圧作用位置を変更可能としたことを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材搬送路の一方の側に配置された加熱装置と、該加熱装置に接触して回転する加圧部材と、によって形成される接触部にて、画像を担持した記録材を挟持搬送させて加熱する構成で、前記加圧部材は装置本体に対して軸受を介して支持されている像加熱装置において、
前記加圧部材が記録材を加熱する際の回転方向である正回転する際には、加圧部材の回転力を軸受に伝達せず、加圧部材が逆回転した際には加圧部材の回転力を軸受に伝達する運動伝達機構を設け、所定のタイミングで加圧部材を所定量逆回転することにより前記運動伝達機構を介して軸受を回転させ、加熱装置と加圧部材との接触部からの接触圧が作用する軸受面の接触圧作用位置を変更可能としたことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
加熱装置と加圧部材間に加えられている加圧力を解除する加圧解除機構を有し、
前記運動伝達機構は、前記加圧解除機構の動作に連動し、加圧解除位置にて加圧部材の回転力が軸受に伝達可能となる構成となっている請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記運動伝達機構は、前記軸受に設けられる軸受側係合部と、加圧部材に設けられる加圧部材側係合部とを有し、
前記軸受側係合部と加圧部材側係合部は、正回転方向には噛み合わず、逆回転方向にのみ噛み合う構成となっている請求項１又は２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
軸受回転動作を行う時期は、記録材の加熱履歴情報をカウントし、そのカウントが予め設定された値に達した時に行う請求項１，２または３に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば電子写真記録装置、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置の定着装置等に用いられる像加熱装置に関する。詳細には、記録材上の未定着画像を加圧、加熱して永久画像として定着させる定着装置や記録面に光沢を付与する光沢付与機等に利用可能な像加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセス方式を利用して記録材に画像を形成する複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての回転ドラム型の感光体（以下、感光ドラムと記す）上に現像剤像（トナー像）が担持される。この現像剤像を転写手段により記録材上に転写し、その記録材を定着装置に導入して回転体としての定着回転部材間のニップ部で挟持搬送しながら加圧、加熱することによって、記録材上に現像剤像を加熱定着させている。
【０００３】
上記の定着装置としては、熱ローラ加熱方式やフィルム加熱方式のものが知られている。このうち、フィルム加熱方式の定着装置は、たとえば、特許文献１〜４等で提案されている。
【０００４】
フィルム加熱方式の定着装置は、加熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に可撓性部材としての耐熱性フィルム（定着フィルム、定着ベルト）を挟ませて定着ニップ部を形成する。この定着ニップ部において、定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入し、定着フィルムと一緒に挟持搬送する。定着ニップ部において、セラミックヒータからの熱を定着フィルムを介して記録材に与え、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に定着させている。
【０００５】
前述のフィルム加熱方式の定着装置は、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜の耐熱性フィルムを用いることで、省電力化やウェイトタイムの短縮化が可能になる。
【０００６】
図１７に、従来のフィルム加熱方式を採用した定着装置の一例を示す。
図において、４８は加熱ユニットである。この加熱ユニット４８は、セラミックヒータ２０と、加熱体保持部材２２と、定着フィルム２５ａと、フランジ部材３６Ｌ・３６Ｒと、加圧ステー３１との組み立て体である。セラミックヒータ２０は、装置シャーシ側板対（以下、「側板対」と記す）４５Ｌ、４５Ｒに保持させた横断面略半円弧樋型の加熱体保持部材２２に支持されている。
【０００７】
加熱体保持部材２２の長手方向両端に設けられたフランジ部材３６Ｌ・３６Ｒは、側板対４５Ｌ・４５Ｒに支持されている。エンドレスベルト状の定着フィルム２５ａは、加熱体保持部材２２にルーズに外嵌されている。加圧ステー３１は、定着フィルム２５ａ内で加熱体保持部材２２を支持している。そして、その長手方向両端を、フランジ部材３６Ｌ・３６Ｒを介して、側板対４５Ｌ・４５Ｒに支持させている。
【０００８】
２６は、弾性加圧ローラ（以下、「加圧ローラ」と記す）であり、芯金軸の周りに弾性層を有する構成である。芯金軸は長手方向両端にそれぞれ径大部と径小部を有し、径小部に軸受４６Ｌ・４６Ｒが取り付けられている。軸受４６Ｌ・４６Ｒは芯金軸の径小部を回転自由に支持して側板対４５Ｌ・４５Ｒに保持されている。
【０００９】
加熱ユニット４８の加圧用剛性ステー３１の端部を加圧バネ４７Ｌ・４７Ｒで加圧し、定着フィルム２５ａを加圧ローラ２６に圧接させることにより、定着フィルム２５ａと加圧ローラとの間に、定着ニップ部Ｎを形成している。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平１−２６３６７９号公報
【特許文献３】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献４】特開平４−４４０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、前述の定着装置のように、加熱ユニット４８と加圧ローラ２６が加圧バネ４７Ｌ・４７Ｒによる加圧力により定着ニップ部Ｎを形成している場合、次のような問題がある。すなわち、加圧ローラ２６を保持している軸受４６Ｌ・４６Ｒには、加圧バネ４７Ｌ・４７Ｒによる加圧力が加圧方向にかかる。この状態で長期間に渡って使用を続けた場合、加圧ローラ芯金軸上の傷が加圧バネによる加圧力により軸受４６Ｌ・４６Ｒを削り、加圧力のかかる方向に偏摩耗してしまう。特に、加圧ローラ芯金軸が軸受４６Ｌ・４６Ｒと摺動する部分に傷がある場合において顕著である。
【００１１】
軸受４６Ｌ・４６Ｒが偏摩耗することにより、加圧ローラ２６の回転中心がずれ、回転動作が不安定になり、本来の回転軸からずれて回転してしまう。その結果、記録材の搬送が不安定になり、軸受の偏磨耗が進行すると記録材の搬送が正常に行われなくなり、ジャムが発生してしまう。
【００１２】
また、加圧ローラ２６の回転動作が不安定になることにより、加圧ローラ２６の帯電特性が不均一になるため、オフセットなどの画像不良が発生する等の問題も生じる。
【００１３】
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、加圧部材の軸受の偏摩耗を自動的に軽減し、軸受の偏摩耗によって生じる問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、記録材搬送路の一方の側に配置された加熱装置と、該加熱装置に接触して回転する加圧部材と、によって形成される接触部にて、画像を担持した記録材を挟持搬送させて加熱する構成で、前記加圧部材は装置本体に対して軸受を介して支持されている像加熱装置において、
前記加圧部材が記録材を加熱する際の回転方向である正回転する際には、加圧部材の回転力を軸受に伝達せず、加圧部材が逆回転した際には加圧部材の回転力を軸受に伝達する運動伝達機構を設け、所定のタイミングで加圧部材を所定量逆回転することにより前記運動伝達機構を介して軸受を回転させ、加熱装置と加圧部材との接触部からの接触圧が作用する軸受面の接触圧作用位置を変更可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、所定のタイミングで加圧部材を逆回転させ、運動伝達機構を介して、加圧部材の軸受を所定角度分回転させることで、軸受の接触圧作用位置を変更するようにした。これにより、軸受の偏摩耗を解消することができ、偏摩耗によって生じる記録材のジャム等の搬送不良、あるいはオフセットなどの画像不良の発生を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例では、運動伝達機構として、軸受に設けられる軸受側係合部としての軸受側突起と、加圧部材としての加圧ローラに設けられる加圧部材側係合部としての加圧ローラ側突起とが設けられている。軸受側突起と加圧ローラ側突起は、正回転方向には噛み合わず、逆回転方向にのみ噛み合う。そして、所定のタイミングで逆回転させることで、加圧ローラと一緒に軸受を回転させ、軸受の偏摩耗を解消させるものである。
【００１８】
まず、画像形成装置全体の構成と画像形成プロセスについて説明する。
図１は、本発明に係る像加熱装置が適用される画像形成装置の一例を示す全体構成図である。図示の画像形成装置は電子写真プロセス方式利用のレーザープリンタである。
【００１９】
図１に示す画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、像担持体駆動手段としての本体駆動モータ１２によって矢印ａの時計方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００２０】
感光ドラム１の周囲には、回転方向に沿って順に、帯電装置としての帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４が配置されている。さらに、現像装置４に続いて、さらに、転写装置としての転写ローラ（転写部材）５、クリーニング装置としてのクリーニングブレード６が配置されている。
【００２１】
また、装置本体下部には、紙等の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されている。そして、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給紙ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、感光ドラム１と転写ローラ５、搬送ガイド１０、定着装置１１、排紙ローラ１３、排紙トレー１４が配置されている。
【００２２】
次に、上述した構成の画像形成装置の動作を説明する。
画像形成装置の画像形成のプロセススピードは２００［ｍｍ／ｓｅｃ］であり、記録材の搬送も２００［ｍｍ／ｓｅｃ］で行われる。
【００２３】
本体駆動モータ１２によって、矢印ａ方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１には、ドラムの外周面に対しレーザー光学系の露光装置（レーザースキャナ）３によって画像情報に基づいた露光Ｌがなされる。
【００２４】
即ち、露光装置３は、画像情報の時系列電気デジタル画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザービームＬで回転感光ドラム１の一様帯電面処理面を露光する。この露光Ｌにより感光ドラム１の一様帯電面の露光部電位が減衰して感光ドラム外周面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２５】
静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラ４ａを有し、前記現像ローラ４ａに現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。
【００２６】
給紙カセット７に収納された記録材Ｐが、給紙ローラ１５によって給紙され、搬送ローラ８によって感光ドラム１と転写ローラ５間の転写ニップ部Ｔに搬送される。
【００２７】
転写ニップ部Ｔに搬送されるまでの間に、記録材Ｐは、搬送ローラ８と転写ニップ部Ｔ間に設けられたトップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
【００２８】
転写工程によって未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置１１に搬送され、加熱、加圧されることにより未定着トナー像は記録材Ｐ上に永久固着画像として定着される。
【００２９】
トナー像定着後の記録材Ｐは、排紙ローラ１３によって装置本体上面の排紙トレー１４上に排出される。
【００３０】
トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成が行われる。
以上の動作を繰り返すことで、次々に画像形成を行うことができる。
【００３１】
次に、本発明の像加熱装置である定着装置１１について詳細に説明する。
図２は、定着装置１１の一例の構成断面図、図３は、定着ニップ部分の拡大断面図である。本実施例に示す定着装置は、可撓性のスリーブである円筒状フィルムを使用したフィルム定着方式の装置である。
【００３２】
定着装置１１は、記録材搬送路の一方の側に配置された加熱装置２５と、加熱装置２５に接触して回転する加圧部材としての加圧ローラ３３と、を備えている。この加熱装置２５と加圧ローラ３３によって形成される接触部としての定着ニップ部Nにて、画像を担持
した記録材Pを挟持搬送させて加熱、この例では加熱定着するようになっている。
加熱装置２５は、円筒状の可撓性フィルムからなる定着フィルム２５ａと、発熱体としてのセラミックヒータ（以下、「ヒータ」と記す）２０を有している。ヒータ２０は、加圧ローラ３３との間で、定着フィルム２５ａを介して記録材Ｐ上の未定着トナー像を加熱する。
【００３３】
また、ヒータ２０の温度を制御する温度制御手段２７と、回転体駆動手段としての定着モータ２９とを有している。
【００３４】
ヒータ２０は抵抗発熱体であり、図３に示されるように、アルミナ等の高熱伝導性・絶縁性・耐熱性の基板２０ａを有している。この基板２０ａ上に、通電により発熱する例えばＡｇ／Ｐｄ等の抵抗体パターン（抵抗層）２０ｂを印刷によって形成し、その表面を表面保護層としてのガラス層２０ｃで被覆したものである。
【００３５】
ヒータ２０は、記録材Ｐの搬送方向Ｙと直交（交差）する長手方向（定着フィルムの長手方向）、すなわち記録材Ｐの幅方向に細長い形状に形成してあり、記録材Ｐの幅寸法よりも長く形成してある。ヒータ２０は、定着フィルム２５ａの中空部に配置したヒータホルダ２２の下面に、抵抗体パターン２０ｂを下向きにした状態に支持されている。
【００３６】
ヒータホルダ２２は、耐熱性の樹脂により上記の長手方向に細長い形態の部材であり、定着フィルム２５ａの裏面を左右２箇所の円弧部２２ａ・２２ａでガイドしている。ヒートホルダ２２は、ヒータ２０を支持する支持部材として作用するだけでなく、定着フィルム２５ａの回転をガイドするガイド部材としても作用する。
【００３７】
定着フィルム２５ａは、熱容量が小さく、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成したものであり、表面にフッ素樹脂等の離型層が設けられている。より具体的には、定着フィルム２５ａはポリイミド（ＰＩ）から成るベース層（約５０μｍ）と表面にフッ素樹脂（ＰＥＡ、ＰＴＦＥなど）から成る離型層（約１２μｍ）（２５ａ）を有している。また、ベース層と離型層との間には、２層をつなぐ役割を持つプライマ層を有している。
【００３８】
ベース層、プライマ層、離型層の３層からなる定着フィルム２５ａの厚みは約７０μｍであり、中空部に上述のヒータ２０及びヒータホルダ２２を具備している。定着フィルム２５ａは加圧ローラ３３の有する弾性によってヒータ２０に押し付けられており、定着フィルム２５ａのヒータと接する側の面がヒータ２０の下面に当接されるようになっている。
【００３９】
加圧ステー３１は、金属製の縦断面下向きＵ字型の剛性加圧ステーであり、定着フィルム２５ａ内のヒータホルダ２２の円弧部２２ａ・２２ａ間のヒータのない側に取り付けられている。加圧ステー３１は、長手方向に細長い形態の部材であり、その両端部が不図示の装置シャーシ側板に加圧バネを介して支持されている。加圧ステー３１は、加圧バネによる加圧力を、ヒータホルダ２２を介してヒータ２０に一様に伝達する。このヒータ２０と加圧ローラ３３との間に定着フィルム２５ａを挟んで、記録材Ｐ上の未定着トナー像ｔの加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
【００４０】
定着フィルム２５ａは、加圧ローラ３３の回転駆動により、少なくとも未定着トナー像定着実行時は、時計方向にヒータ２０下面に密着して摺動しながら所定の周速度で回転駆動される。即ち、転写ニップ部Ｔから搬送されてくる記録材Ｐの搬送速度と略同一周速度で、シワなく回転駆動される。
【００４１】
加圧ローラ３３は、金属製の芯金軸３３１の表面にシリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の弾性層３３２を有し、表層にフッ素樹脂等で構成された離型層を有している。より具体的には、加圧ローラ３３は直径２５ｍｍ、弾性層３３２のゴムの厚さは３．５ｍｍであり、定着ニップ部Ｎの幅は８ｍｍで形成されている。
【００４２】
図１７で示した従来例と同様に、加圧ローラ３３は定着フィルム２５ａと並行に配列され、芯金軸３３１の両端部を、側板対に回転自由な状態で軸受を介して支持させてある。
【００４３】
加圧ローラ３３は、定着駆動モータ２９により矢印ｃの反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ３３が回転駆動すると、加圧ローラ３３と定着フィルム２５ａのヒータと接しない面との定着ニップ部Ｎに圧接摩擦力が作用する。この圧接摩擦力によりスリーブ状の定着フィルム２５ａに回転力が作用する。この加圧ローラ３３の回転駆動により、定着フィルム２５ａはヒータと接する面が、ヒータ２０の下面に摺動しながらヒータホルダ２２の外周を矢印ｂの時計方向に従動回転する。
【００４４】
温度制御手段２７は、ヒータ２０のフィルムと接触していない面に取り付けられた温度検知手段であるサーミスタ２１と、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーからなる通電制御回路部２３とを有する。
【００４５】
通電制御回路部２３は、トライアック２４を制御してＡＣ電源２８からヒータ２０の抵抗体パターン２０ｂに通電する。通電によりヒータ２０が昇温し、その時のヒータ温度をサーミスタ２１が検出する。通電制御回路部２３はサーミスタ２１からヒータ２０の検出温度を取り込み、その検出温度に基づいてトライアック２４を制御する。ＡＣ電源２８からヒータの抵抗体パターン２０ｂへの通電量を制御することによって、ヒータ２０の温度を所定の定着温度（目標温度）に維持する。
【００４６】
ヒータ２０が定着温度に加熱され、加圧ローラ３３が回転駆動されている状態において、定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが先端より導入されることで、記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着フィルム２５ａと加圧ローラ３３により挟持搬送される。搬送過程でヒータ２０が定着フィルム２５ａを介して未定着トナー像ｔを加熱して記録材Ｐ面上に加熱、加圧定着させる。
【００４７】
定着工程終了後、記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過し、定着フィルム２５ａから分離して排出される。
【００４８】
次に、本実施例における、加圧ローラと、加圧ローラの軸受との間の運動伝達機構について、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
【００４９】
図４（ａ）は、加圧ローラ３３の軸受３２を加圧ローラの回転軸方向から見た図、図４（ｂ）は加圧ローラ３３の回転軸に垂直な方向から見た図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）を加圧ローラ回転軸を中心に９０°回転させて見た図である。
【００５０】
本実施例における軸受３２はすべり軸受で、例えば耐熱性の樹脂から形成されている。本実施例では液晶ポリマーに耐磨耗性を付与する目的でガラス繊維を混入させたものである。
加圧ローラ３３は装置本体として側板４５に対して軸受３２を介して支持されている。
そして、加圧ローラ３３と軸受３２の間には、運動伝達機構を構成する加圧部材側係合部としての加圧ローラ側突起３３Ａと、軸受側係合部としての弾性係止片３２Ａとが設けられている。
この加圧ローラ側突起３３Ａと弾性係止片３２Ａは、加圧ローラ３３が記録材Ｐを加熱する際の回転方向である正回転時には、互いに噛み合わず、加圧ローラ３３の回転力を軸受３２に伝達しない。加圧ローラ３３が逆回転した際には、互いに噛み合って加圧ローラ３３の回転力を軸受３２に伝達する。そして、所定のタイミングで加圧ローラ３３を所定量逆回転することにより、軸受３２を回転させ、加熱装置２５と加圧ローラ３３との定着ニップ部Ｎからの接触圧が作用する軸受面３２１の接触圧作用位置を変更可能としている。
【００５１】
弾性係止片３２Ａは、加圧ローラ３３のローラ軸である芯金軸３３１が挿入される軸受穴３２１に隣接する部分の一部に設けられている。
この弾性係止片３２Ａは、軸受３２のローラと対向する端面に設けられるもので、周方向に部分的に円弧状に延びる弾性片部３２Ａ１と、この弾性片部３２Ａ１の一端に設けられる突起部３２Ａ２とから構成されている。弾性片部３２Ａ１は加圧ローラ３３の正回転方向下流側端部が固定端で、正回転方向上流側端部が自由端となっており、自由端に突起部３２Ａ２が突設されている。弾性片部３２Ａ１の背面側には、弾性片部３２Ａ１の撓み変形を許容する切欠き３２Ａ３の空間が形成されており、突起部３２Ａ２が軸受３２の端面から、切欠き３２Ａ３内に、没入する方向にたわみ変形可能となっている。
突起部３２Ａは、加圧ローラ３３の回転軸に垂直な方向から見た場合（図４（ｂ）参照）、三角形の形をしており、加圧ローラ３３の回転軸と平行方向に突出している。突起部３２Ａの反対側の部分には切欠き３２Ａ３の空間があり、突起部３２Ａは、加圧ローラ３３の回転軸に対して平行な方向に、樹脂の弾性によりある程度自由に動くことが可能である。
【００５２】
本実施例における加圧ローラ３３について、さらに、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて説明する。
【００５３】
加圧ローラ３３の芯金軸３３１には突起３３Ａが設けられている。突起３３Ａは円柱形状を有しており、その突起３３Ａを上方から観察した場合（図５（ｂ））、円形となっている。
【００５４】
前述した弾性係止片３２Ａを設けた軸受３２と、突起３３Ａを設けた加圧ローラ３３を取り付けた定着装置の軸受部分の拡大図を図６、図７に示し、軸受回転動作について説明
する。
【００５５】
図６は、加圧ローラ３３が逆回転した状態の模式図、図７は加圧ローラ３３が通常の画像形成時の回転方向である正回転した状態の模式図である。
【００５６】
軸受回転動作は、通常のプリント動作とは異なり、定着装置停止時に行われる。定着モータ２９のみを駆動させ、加圧ローラ３３をプリント動作時の回転（以下、「正回転」と記す）方向とは逆の回転（以下、「逆回転」と記す）方向に回転させる。
【００５７】
加圧ローラ３３が逆回転することで、加圧ローラ３３に設けられた突起３３Ａと軸受３２に設けられた弾性係止片３２Ａが噛み合い（図６）、加圧ローラ３３と共に軸受３２も回転する。軸受３２を任意の角度（例えば４５°）回転させた後、加圧ローラ３３の回転を止めることで、軸受３２を任意の角度分回転することができる。
【００５８】
また、軸受回転動作を行う時期は、定着装置の駆動時間や、画像形成装置本体のプリント枚数などの加熱履歴情報をカウントし、そのカウントが予め設定された値に達した時に行うこととする。このカウントの制御は、画像形成装置の画像形成プロセスを制御する制御部にてカウントされ、あらかじめ設定されている閾値に達したどうかで判定される。
【００５９】
加圧ローラ３３の逆回転動作、回転角度、更には軸受け回転動作を行う時期の制御についても、画像形成装置の制御部（不図示）が行う。
【００６０】
加圧ローラ軸３３１の突起３３Ａを複数個設置することにより、１個のみ設置した場合よりも、より早く軸受３２の弾性係止片３２Ａと噛み合うことが可能になり、加圧ローラ３３の逆回転距離を極力小さくすることも可能である。従って、加圧ローラ軸３３の突起３３Ａの個数は１ヶ所に限るものでは無い。
【００６１】
ここでの説明では定着装置の一方の側だけについて説明を行ったが、軸受３２は加圧ローラ３３の両端を支持するもので、反対側の軸受においても同様の構成を取ってもよいことはもちろんである。これにより、同様の効果を得られることはもちろんである。
【００６２】
一方、加圧ローラ３３が正回転方向に回転する通常のプリント動作時においても（図７）、加圧ローラ３３に設けられた突起３３Ａと軸受３２に設けられた弾性係止片３２Ａの突起部３２Ａ２が干渉する。しかしながら、加圧ローラ３３が正回転方向に回転した場合、軸受３２に設けられた弾性係止片３２Ａは、加圧ローラの突起３３Ａの反対側に変形して切欠き３２Ａ３側に逃げる。従って、軸受３２に設けられた弾性係止片３２Ａの突起部３２Ｂは加圧ローラ３３に設けられた突起３３Ａと噛み合うことがないため、加圧ローラ３３は正回転動作をし、軸受３２は回転しない。
【００６３】
このようにして、実施例１ではバネの加圧力によって生じる軸受３２の偏摩耗が解消され、軸受３２部材の偏摩耗によって生じる、紙搬送不良、画像不良などを解消することが可能である。
【実施例２】
【００６４】
図８、図９は、本発明の実施例２に係る、定着装置の加圧ローラと軸受間の運動伝達機構を示している。
本実施例２では、加熱装置２５と加圧部材間としての加圧ローラ３７間に加えられている加圧力を解除する加圧解除機構３００を有している。運動伝達機構３１０は、この加圧解除機構３００の動作に連動し、加圧解除位置にて加圧ローラ３９の回転力が軸受３７に伝達可能となるように構成されている。
【００６５】
図８、図９は、それぞれ加圧力が解除されていない状態での、加圧力解除機構３００と、加圧力解除機構３００に連動して動作する軸受３７周りの機構であり、通常のプリント実施時は、加圧力が加えられた本状態にある。
【００６６】
実施例２における画像形成装置の各部材の具体例は、実施例１と同様であるため、本実施例２に特有の部分について説明する。実施例１と同一の構成部分については同一の符号を付し、再度の説明は省略する。
【００６７】
本実施例２に特有の機構としては、定着装置の加圧力解除機構３００である。加圧力解除機構３００は、ジャム処理時などにジャム処理を容易にするユーザビリティー向上や、ジャム処理時に発生するフィルム破損防止等の目的で設置されている。
【００６８】
加圧力解除機構３００は、加圧力解除用レバー３４と、加圧力解除用板金３５とを備えている。
加圧ローラ３７には、加熱体保持部材２２の長手方向両端に設けられたフランジ部材３６が、不図示の側板に支持されており、加圧バネ４７で加圧して不図示の定着フィルムを加圧ローラ２６に圧接させている。これにより、定着フィルムと加圧ローラ３７との間に定着ニップ部が形成されている。
加圧力解除機構３００の加圧力解除用板金３５は、一端が装置本体に対して回転自在に支持され、中途部分がフランジ部材３６に係合している。そして、支点を中心に回動させることで、加圧バネ４７に抗してフランジ部材３６を加圧ローラ３７から引き離す方向に移動可能となっている。
一方、加圧力解除レバー３４は、支点３４ａを中心に揺動自在で、一方の端部が加圧力解除用板金３５の自由端に係脱自在の作用端部３４１で、他方の端部が操作端部３４２となっている。この操作端部３４２を操作することで、加圧力解除用板金３５の自由端部３５１に作用端部３４１が係脱するようになっている。
【００６９】
図９は、加圧力解除機構３００に連動して働く、連動機構３１０を示している。
運動伝達機構３００は、軸受３７に設けられた軸受側係合部としての軸受側突起３７Ａと、加圧ローラ３９に設けられた加圧部材側係合部としての加圧ローラ側突起３９Ａとを備えている。また、この実施例２では、軸受３７を支持板側に付勢するバネ４０と、軸受３７と支持板４５との間に介在され、バネ４０の付勢力に効して軸受３７を軸方向内側に押す軸受押し部材３８ａ、３８ｂとを備えている。
バネ受け４１は加圧ローラ３９の芯金軸３９１に固定されて、バネ４０の一端が係合され、バネ４０の他端が軸受３７に係合している。
本実施例２における軸受３７も、例えば耐熱性の樹脂から形成されており、本実施例では液晶ポリマーに耐磨耗性を付与する目的でガラス繊維を混入させたものである。軸受３７の突起３７Ａは、加圧ローラ３９の回転軸と平行に突出している。
【００７０】
軸受３７の外周形状は、装置本体の支持板４５に支持される円筒面部３７１と、円筒面部３７１の内側端部から、軸方向加圧ローラ３９の本体側に向かって徐々に大径となるように傾斜する円錐面部３７２とを備えている。円錐面部３７２に軸受押し部材３８ａ、３８ｂが係合している。
軸受押し部材３８ａ、３８ｂが、軸受押し部材３８ａ、３８ｂが外径側から内径側に移動すると、円錐面部３７１が軸方向内側に押され、バネ力に抗して軸受３７が加圧ローラ３９の中央側に移動する。そして、軸受側突起３７Ａが加圧ローラ側の突起３９Ａと噛み合う噛み合い位置に達する。一方、軸受押し部材３８ａ、３８ｂが内径側から外径側に移動すると、バネ力によって、軸受３７が側方の支持板４５側に戻され、軸受側突起３７Ａ
が加圧ローラ側突起３９Ａと噛み合わない噛み合い解除位置に移動する。
軸受押し部材３８ａ、３８ｂは、側板４５に沿って、軸受３７の円錐面部３７２に上下からはさむように食い込むレバーで、加圧力解除レバー３４作用端部３４１と係合している。加圧力解除レバー３４を解除方向に回転すると、それに連動して、軸受３７の円錐面部３７２に対して食い込む方向に移動する。また、加圧力解除レバーを加圧位方向に移動すると、円錐面部３７２への食い込み代が小さくなる。
図示例では、軸受押し部材３８ａ、３８ｂの、軸受３７の円錐面部３７２との係合面も、円錐面に倣った傾斜角度を有する傾斜面となっている。
通常、プリント実施時において、軸受３７および軸受押し部材３８ａ、ｂは、所定の初期位置にある。この初期位置では、図９に示すように、軸受側突起は、噛み合い解除位置にある。したがって、軸受３７は回転することなく、加圧ローラ３９の軸受として機能している。また、軸受３７はバネ４０とバネ受け４１により初期位置より移動することがないように固定されている。
【００７１】
次に、図１０、図１１を用いて加圧力が解除された状態について説明する。
【００７２】
加圧力解除を行うと、加圧力解除機構３００は、図１０の状態となる。すなわち、加圧力解除用レバー４０を引くことにより（矢印ｄ）、加圧力解除用レバー４０の一端が加圧力解除用板金３５を押し上げる（矢印ｅ）。すると、加圧力解除用板金３５がフランジ３６を押し上げて（矢印ｆ）、加圧力の解除を行う。
【００７３】
加圧力解除レバー４０を引くことにより（矢印ｄ）、軸受周りの機構も動作し、図１１の状態となる。加圧力解除レバー４０により、軸受押し部材３８ａが押し下げられる（矢印ｇ）。
さらに、軸受押し部材３８ａにより、連動して軸受押し部材３８ｂが動作する（矢印ｈ）。軸受押し部材３８ａ、ｂが矢印ｇ、ｈの方向に移動することにより、軸受３７が加圧ローラ軸３９に沿って矢印ｉの方向に移動する。軸受３７が移動したことにより、軸受３７にある突起３７Ａと加圧ローラ３９にある突起３９Ａが互いに干渉し合う噛み合い位置になる。
【００７４】
次に、軸受回転動作について説明する。
【００７５】
軸受３７が初期位置にある状態で使用を続けると、軸受３７は加圧ローラ軸３９によって加圧力のかかる方向に偏摩耗する。本実施例では、プリント枚数が予め設定された値に達すると、偏摩耗の進行を防ぐために軸受３７の回転を行う。
【００７６】
本実施例では、加圧力解除と連動して軸受回転動作を行うため、軸受回転動作はジャム発生などにより加圧力解除が行われた時に動作する。従って、プリント枚数が予め設定された値に達した後、最初に加圧力解除を行った際に軸受回転動作を行う。
【００７７】
前記の加圧力解除が行われると、前述の図１０、図１１の状態となり、軸受３７が移動して軸受３７にある突起３７Ａと加圧ローラ３９にある突起３９Ａが互いに干渉し合う噛み合い位置になる。
【００７８】
突起３７Ａと突起３９Ａとが干渉し合う状態のまま、加圧ローラ３９が逆回転すると、突起３７Ａと突起３９Ａとがかみ合い、軸受３７も加圧ローラ３９とともに回転する。予め設定された角度（例えば４５°）分回転したところで、加圧ローラ３９の回転を止める。
【００７９】
加圧力解除機構３００を解除し、通常プリント時の状態に戻すと、連動して軸受押し部
材３８ａ、３８ｂが初期の位置まで戻り、軸受３７はバネ４０の力により初期位置（噛み合い解除位置）に戻る。初期位置に戻った軸受３７は４５°分回転することになる。
【００８０】
加圧ローラ３７逆回転動作、回転角度、更には軸受け回転動作を行う時期の制御は、画像形成装置の制御部（不図示）が行う。
【００８１】
加圧ローラ軸の突起３７Ａ複数個設置することにより、１個のみ設置した場合よりも、より早く軸受部の突起３９Ａと噛み合うことが可能になり、加圧ローラ３７の逆回転距離を極力小さくすることも可能である。従って、加圧ローラ軸の突起３７Ａの個数は１ヶ所に限るものでは無い。
【００８２】
ここでの説明では定着装置の一方の側だけについて説明を行ったが、軸受は加圧ローラ両端にあり、反対側の軸受部においても同様の構成を取ることにより、同様の効果を得られることは容易に推測できる。
【００８３】
このようにして、実施例２では加圧力解除機構３００を持った定着装置において、バネの加圧力によって生じる軸受の偏摩耗を解消し、軸受の偏摩耗によって生じる、紙搬送不良、画像不良などを解消することが可能である。
【実施例３】
【００８４】
次に、図１２乃至図１６は、本発明の実施例３に係る定着装置の加圧ローラと軸受間の運動伝達機構を示している。
【００８５】
実施例３における画像形成装置の各部材の具体例も、実施例１と同様であるため、本実施例３に特有の部分について説明する。実施例１と同一の構成部分については同一の符号を付し、再度の説明は省略する。
【００８６】
図１２（ａ）は加圧ローラ軸受を加圧ローラ回転軸方向から見た図、図１２（ｂ）は加圧ローラ回転軸に垂直な方向から見た図、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）を加圧ローラ回転軸を中心に９０°回転させて見た図である。
加圧ローラ４４は装置本体として側板４５に対して軸受４３を介して支持されている。
そして、加圧ローラ４４と軸受４３の間には、運動伝達機構を構成する加圧部材側係合部としての加圧ローラ側突起４４Ａと、軸受側係合部としての弾性係止片４３Ａとが設けられている。
この加圧ローラ側突起４４Ａと弾性係止片４３Ａは、加圧ローラ４４が記録材Ｐを加熱する際の回転方向である正回転時には、互いに噛み合わず、加圧ローラ４４の回転力を軸受４３に伝達しない。加圧ローラ４４が逆回転した際には、互いに噛み合って加圧ローラ４４の回転力を軸受４３に伝達する。そして、所定のタイミングで加圧ローラ４４を所定量逆回転することにより、軸受４３を回転させ、加熱装置と加圧ローラ４４との定着ニップ部Ｎからの接触圧が作用する軸受面の接触圧作用位置を変更可能としている。
【００８７】
本実施例における加圧ローラ４４について図１３を用いて説明する。
加圧ローラ４４の芯金軸には円周方向一周に渡って溝が設けてある。加圧ローラ４４の溝は定着装置に加圧ローラ４４を設置した状態で、軸受４３に設置された突起４３Ａが加圧ローラ４４の溝に入る位置に掘られている。溝の一部には突起４４Ａが設けてあり、加圧ローラの回転軸方向から見た場合、三角形の形をしている（図１４）。
本実施例で用いる軸受４３も、例えば耐熱性の樹脂から形成されており、本実施例では液晶ポリマーに耐磨耗性を付与する目的でガラス繊維を混入させたものである。この軸受４３も、芯金軸４３１が挿入される軸受穴に隣接する部分の一部に加圧ローラ軸中心方向に向かって弾性係止片４３Ａが設けられている。
この弾性係止片４３Ａは、軸受４３のローラと対向する端面に設けられるもので、周方向に部分的に円弧状に延びる弾性片部と、この弾性片部の一端に設けられる突起部とから構成されている。弾性片部は加圧ローラの正回転方向上流側端部が固定端で、正回転方向下流側端部が自由端となっており、自由端に内向きの突起部が突設されている。
弾性片の外周面側には、弾性片の撓み変形を許容する空間が形成されており、突起が軸受の端面から、切欠き内に、没入する方向にたわみ変形可能となっている。
弾性係止片４３Ａは、加圧ローラ４４の回転軸方向から見た場合、三角形の形をしている。弾性係止片４３Ａの反対側の部分は加圧ローラ４４のローラ軸の外側方向のため、スペースがあり、弾性係止片４３Ａはある程度自由に動くことが可能である。
【００８８】
軸受４３と加圧ローラ４４を定着装置に設置すると、突起４３Ａが加圧ローラ４４の溝に入る。溝に入った突起４３Ａにより加圧ローラ４４が加圧ローラ回転軸と平行な方向に横ズレすることを防止することができる。
【００８９】
図１５、図１６は、前述した突起４３Ａを設けた軸受４３と、溝内に突起４４Ａを設けた加圧ローラ４４の溝部における断面図で、それぞれ逆回転時、正回転時の軸受回転動作を示している。
図１５は、加圧ローラ４４が逆回転した状態の模式図、図１６は、加圧ローラ４４が通常の画像形成時の回転方向である正回転した状態の模式図である。
【００９０】
軸受回転動作は、プリント動作とは異なり定着装置停止時に行われる。定着モータ２９のみを駆動させ、逆回転方向に加圧ローラ４４を回転させる。加圧ローラ４４が逆回転することで加圧ローラ４４の溝内に設けられた突起４４Ａと軸受４３に設けられた突起４３Ａがそれぞれ噛み合い、加圧ローラ４４と共に軸受４３も回転する（図１５）。軸受４３を任意の角度（例えば４５°）回転させた後、加圧ローラ４４の回転を止めることで、軸受４３を任意の角度分回転することができる。
【００９１】
軸受回転動作を行う時期は、画像形成装置本体のプリント枚数、定着装置の駆動時間などをカウントし、そのカウントが予め設定された値に達した時に行うこととする。
【００９２】
加圧ローラ４４逆回転動作、回転角度、更には軸受け回転動作を行う時期の制御は、画像形成装置の制御部（不図示）が行う。
【００９３】
加圧ローラ軸の突起４４Ａ複数個設置することにより、１個のみ設置した場合よりも、より早く軸受側の突起４３Ａと噛み合うことが可能になり、加圧ローラ４４の逆回転距離を極力小さくすることも可能である。従って、加圧ローラ軸の突起４４Ａの個数は１ヶ所に限るものでは無い。
【００９４】
ここでの説明では定着装置の一方の側だけについて説明を行ったが、軸受４３は加圧ローラ両端にあるため、反対側の軸受部においても同様の構成を取ってもよいことはもちろんである。それにより、同様の効果を得ることができる。
【００９５】
一方、通常のプリント動作時において、加圧ローラ４４は正回転方向に回転するため、加圧ローラ４４の溝内に設けられた突起４４Ａと軸受４３に設けられた突起４３Ａは干渉する。
しかし、加圧ローラ４４が正回転方向に回転している状態で、加圧ローラ４４の溝内に設けられた突起４４Ａと軸受４３に設けられた突起４３Ａが干渉した場合、軸受４３の側の突起４３Ａは加圧ローラ軸の外側方向にあるスペースに逃げる（図１６）。従って、加圧ローラ４４の溝内に設けられた突起４４Ａと軸受４３に設けられた弾性係止片４３Ａの突起部４３Ａは噛み合うことなく、軸受４３は回転しない。
【００９６】
このようにして、実施例３では、軸受４３に加圧ローラ回転軸方向の突起を設け、かつ加圧ローラ芯金軸に溝４４Ｂを設けた。これにより、加圧ローラの横ズレを防止し、かつバネの加圧力によって生じる軸受４３の偏摩耗を解消し、軸受４３の偏摩耗によって生じる、紙搬送不良、画像不良などを解消することが可能である。
【００９７】
なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各種の変形が可能である。例えば、プリンタ部の上部にスキャナ部を開閉可能に設けた構成を採用したが、この発明の技術的思想に基づいて相対的に逆の構成を採用することも可能である。すなわち、スキャナ部に対してプリンタ部を上部に配置するような構成を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の像加熱装置が適用される画像形成装置の概略図である。
【図２】図１のフィルム加熱方式の定着器の概略図である。
【図３】図２における定着器のニップ部分の拡大図である。
【図４】実施例１における軸受の図である。
【図５】実施例１における加圧ローラの図である。
【図６】実施例１における軸受回転機構の模式図である（逆回転時）。
【図７】実施例１における軸受回転機構の模式図である（正回転時）。
【図８】実施例２における通常プリント実施時の加圧力解除機構に関する図である。
【図９】実施例２における通常プリント実施時の軸受周りの機構に関する図である。
【図１０】実施例２における加圧力解除時の加圧力解除機構に関する図である。
【図１１】実施例２における加圧力解除時の軸受周りの機構に関する図である。
【図１２】実施例３における軸受の図である。
【図１３】実施例３における加圧ローラの図である。
【図１４】実施例３における加圧ローラのα−αの断面図である。
【図１５】実施例３における軸受回転機構の模式図である（逆回転時）。
【図１６】実施例３における軸受回転機構の模式図である（正回転時）。
【図１７】従来例における定着装置の模式図である。
【符号の説明】
【００９９】
３２・・‥軸受(実施例１）
３２Ａ‥弾性係止片（運動伝達機構）
３２Ａ１・・弾性片
３２Ａ２・・突起部
３２Ａ３・・切欠き
３３・・‥加圧ローラ（加圧部材）
３３Ａ‥加圧ローラ側突起（運動伝達機構）
３７‥・・軸受(実施例２）
３７Ａ‥軸受側突起
３８ａ‥軸受押し部材
３８ｂ‥軸受押し部材
３９・・・・加圧ローラ（加圧部材）
３９Ａ‥加圧ローラ側突起
３００・・加圧力解除機構
４３‥・・軸受(実施例３）
４３Ａ‥弾性係止片（運動伝達機構）
４３Ａ１・・弾性片
４３Ａ２・・突起部
４３Ａ３・・切欠き
４４・・・・加圧ローラ（加圧部材）
４４Ａ‥加圧ローラ側突起
【図１】
2009271249.tif 000003
【図２】
2009271249.tif 000004
【図３】
2009271249.tif 000005
【図４】
2009271249.tif 000006
【図５】
2009271249.tif 000007
【図６】
2009271249.tif 000008
【図７】
2009271249.tif 000009
【図８】
2009271249.tif 000010
【図９】
2009271249.tif 000011
【図１０】
2009271249.tif 000012
【図１１】
2009271249.tif 000013
【図１２】
2009271249.tif 000014
【図１３】
2009271249.tif 000015
【図１４】
2009271249.tif 000016
【図１５】
2009271249.tif 000017
【図１６】
2009271249.tif 000018
【図１７】
2009271249.tif 000019