JP2005201918A - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine thereof, and a fixing device installed therein.
従来から、複写機等の画像形成装置においては、熱ローラ方式による定着装置が多く用いられている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a fixing device using a heat roller system is often used (for example, see Patent Document 1).
詳しくは、定着装置は、主として、加熱部材としての定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧部材としての加圧ローラと、で構成される。
一方、画像形成装置の搬送経路を移動する記録媒体は、作像部にて、その表面上に画像(トナー像)が転写される。そして、未定着の画像を担持した記録媒体は、さらに搬送経路を移動して定着装置に達する。定着装置に達した記録媒体は、定着ローラと加圧ローラとの間(ニップである。)に送入されて、定着ローラから受ける熱と双方のローラから受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体は、定着ローラと加圧ローラとの間から送出された後に、画像形成装置から排出される。
Specifically, the fixing device is mainly composed of a fixing roller as a heating member and a pressure roller as a pressure member in pressure contact with the fixing roller.
On the other hand, an image (toner image) is transferred onto the surface of a recording medium that moves along the conveyance path of the image forming apparatus. Then, the recording medium carrying the unfixed image further moves along the transport path and reaches the fixing device. The recording medium that has reached the fixing device is fed between the fixing roller and the pressure roller (a nip), and the image is fixed by heat received from the fixing roller and pressure received from both rollers. The recording medium on which the image is fixed is delivered from between the fixing roller and the pressure roller and then discharged from the image forming apparatus.
このような定着装置において、定着ローラ及び加圧ローラが長期間圧接されることにより、定着ローラ及び加圧ローラの弾性体層が永久変形して定着不良等の不具合が発生することが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In such a fixing device, it is known that when the fixing roller and the pressure roller are pressed against each other for a long period of time, the elastic layer of the fixing roller and the pressure roller is permanently deformed to cause problems such as fixing failure. (For example, refer to Patent Document 1).
このような不具合を解決するために、特許文献1等では、定着装置に定着ローラ及び加圧ローラの圧接状態を解除する加圧解除機構(接離調整手段)を設置する技術が開示されている。すなわち、一定時間以上プリントジョブがない場合に、加圧解除機構を動作させて定着ローラ及び加圧ローラの圧接状態を解除する。 In order to solve such a problem, Patent Document 1 and the like disclose a technique in which a pressure release mechanism (contact / separation adjusting means) for releasing the pressure contact state of the fixing roller and the pressure roller is installed in the fixing device. . That is, when there is no print job for a certain time or longer, the pressure release mechanism is operated to release the pressure contact state between the fixing roller and the pressure roller.
先に述べたように、熱ローラ方式による定着装置では、定着ローラ及び加圧ローラの長期圧接による永久変形が問題になっている。すなわち、定着装置が長期間稼働されない場合等に、定着ローラ及び加圧ローラにおける当接部が常に荷重を受けて、双方のローラが径方向に潰れたり軸方向に弓状に撓んだりする。このような場合には、双方のローラの当接部(ニップ)に隙間ができてしまい、記録媒体上の画像に定着不良が発生してしまう。さらには、双方のローラによる搬送不良にともなう画像ブレ等の異常画像や、変形したローラの駆動にともなう異常音等が発生する場合もある。 As described above, in the fixing device using the heat roller system, permanent deformation due to long-term pressure contact between the fixing roller and the pressure roller is a problem. That is, when the fixing device is not operated for a long period of time, the contact portions of the fixing roller and the pressure roller always receive a load, and both the rollers are crushed in the radial direction or bent in an arc shape in the axial direction. In such a case, a gap is formed at the contact portion (nip) of both rollers, and fixing failure occurs in the image on the recording medium. Furthermore, abnormal images such as image blur due to conveyance failure by both rollers, abnormal noise due to driving of the deformed roller, and the like may occur.
特に、近年の定着装置では、消費電力を低減することを目的として薄肉の円筒体からなる定着ローラが用いられるとともに、強度の弱い薄肉円筒体の定着ローラに対応して低い圧接力でも所望のニップ形成が可能な発泡性シリコーンゴムからなる加圧ローラが用いられている。このような発泡性シリコーンゴムを弾性体層として用いた加圧ローラは、長期間の圧接に対して比較的永久変形しやすいために、上述の問題は無視できないものである。 In particular, in recent fixing devices, a fixing roller composed of a thin cylindrical body is used for the purpose of reducing power consumption, and a desired nip can be obtained even with a low pressing force corresponding to a thin cylindrical fixing roller having a low strength. A pressure roller made of foamable silicone rubber that can be formed is used. A pressure roller using such a foamable silicone rubber as an elastic layer is relatively easy to be permanently deformed against long-term pressure contact, and thus the above-mentioned problems cannot be ignored.
これに対して、上述の特許文献1の技術は、定着装置に定着ローラ及び加圧ローラの圧接状態を解除する加圧解除機構を設置して、一定時間以上プリントジョブがない場合に加圧解除機構を動作させて定着ローラ及び加圧ローラの圧接状態を解除している。したがって、定着ローラ及び加圧ローラが当接状態にある時間が低減されて、双方のローラが永久変形するのを抑止する一定の効果が期待できる。 On the other hand, in the technique of the above-mentioned Patent Document 1, a pressure release mechanism that releases the pressure contact state of the fixing roller and the pressure roller is installed in the fixing device, and the pressure release is performed when there is no print job for a certain time or more. The mechanism is operated to release the pressure contact state between the fixing roller and the pressure roller. Therefore, the time during which the fixing roller and the pressure roller are in contact with each other is reduced, and a certain effect of preventing the both rollers from being permanently deformed can be expected.
しかし、上述の制御では、加圧解除機構が動作するまでの一定時間が経過する前に、ユーザーが画像形成装置の電源スイッチをオフした場合に、定着ローラ及び加圧ローラの当接状態が維持されてしまうことになる。この場合、画像形成装置の電源スイッチが再びオンされるまで定着ローラ及び加圧ローラの当接状態が維持されるので、双方のローラが変形してしまう可能性が大きい。 However, in the above-described control, the contact state between the fixing roller and the pressure roller is maintained when the user turns off the power switch of the image forming apparatus before the fixed time elapses until the pressure release mechanism operates. It will be done. In this case, since the contact state of the fixing roller and the pressure roller is maintained until the power switch of the image forming apparatus is turned on again, there is a high possibility that both rollers are deformed.
なお、特許文献1には、電源スイッチをオフしたときに定着ローラ及び加圧ローラの当接状態を解除する旨の記載があるが、具体的な方法についての記載がない。ここで、上述したように一定時間経過前に電源スイッチをオフした場合でも、定着ローラ及び加圧ローラの当接状態を解除するために、加圧解除機構を動作させるための補助電源を電源スイッチに係わる電源とは別に設置する方策も考えられる。しかし、その場合には、補助電源を設置する分のコストと設置スペースとが必要になってしまう。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that the contact state between the fixing roller and the pressure roller is released when the power switch is turned off, but there is no description about a specific method. Here, even when the power switch is turned off before the lapse of a certain time as described above, the auxiliary power source for operating the pressure release mechanism is used to release the contact state between the fixing roller and the pressure roller. It is also possible to install it separately from the power supply related to the above. However, in that case, the cost and installation space for installing the auxiliary power supply are required.
以上述べた問題を解決するために、画像形成に係わるジョブ信号の入力の有無に連動して加圧解除機構を動作させる方策も考えられる。
すなわち、ジョブ信号が入力されているときには定着ローラと加圧ローラとの圧接をおこない、ジョブ信号が入力されていないときには定着ローラと加圧ローラとの圧接を解除する。このような制御により、画像形成に係わるジョブが終了した直後にユーザーによって画像形成装置の電源スイッチが切断されたとき等であっても、定着ローラと加圧ローラとの圧接を確実に解除することができる。
In order to solve the above-described problem, a measure for operating the pressure release mechanism in conjunction with the presence / absence of input of a job signal related to image formation may be considered.
That is, when the job signal is input, the pressure contact between the fixing roller and the pressure roller is performed, and when the job signal is not input, the pressure contact between the fixing roller and the pressure roller is released. By such control, even when the power switch of the image forming apparatus is turned off by the user immediately after the job related to image formation is completed, the pressure contact between the fixing roller and the pressure roller is surely released. Can do.
ところが、そのような場合に、定着ローラと加圧ローラとの圧接を解除した状態から圧接状態へ移行するスピードがある程度早くなければ、画像形成装置における画像形成の生産性に影響を及ぼすことになる。すなわち、定着ローラと加圧ローラとの圧接状態が不充分なうちに、定着装置に記録媒体が送入された場合には、記録媒体上の画像に定着不良が生じることになる。したがって、一定の画像形成の生産性を確保するとともに定着不良を抑止するためには、加圧解除機構を駆動する駆動源は高出力で高価なものになってしまう。具体的に、カムを所定方向に回転させることで定着ローラ及び加圧ローラの接離をおこなっている加圧解除機構であれば、カムを高速で回転駆動することができる駆動モータを設置する必要がある。 However, in such a case, if the speed at which the pressure contact between the fixing roller and the pressure roller is released to the pressure contact state is not fast enough, the productivity of image formation in the image forming apparatus will be affected. . That is, if the recording medium is sent to the fixing device while the pressure contact state between the fixing roller and the pressure roller is insufficient, a fixing defect occurs in the image on the recording medium. Therefore, in order to ensure a certain productivity of image formation and suppress fixing failure, the drive source for driving the pressure release mechanism becomes high output and expensive. Specifically, if it is a pressure release mechanism that contacts and separates the fixing roller and pressure roller by rotating the cam in a predetermined direction, it is necessary to install a drive motor that can drive the cam at high speed There is.
このような問題は、特に、給紙部から定着装置までの搬送経路が短い小型の画像形成装置や、記録媒体の搬送スピードの速い高速の画像形成装置では、無視できないものになる。
さらに、上述の特許文献1のように制御される加圧解除機構においても、圧接解除状態から圧接状態への切り替えがおこなわれるため、一定の画像形成の生産性を確保するためには加圧解除機構を駆動する駆動源として高出力なものを設置する必要がある。
Such a problem cannot be ignored particularly in a small-sized image forming apparatus having a short conveyance path from the paper feeding unit to the fixing device and a high-speed image forming apparatus having a high conveyance speed of the recording medium.
Further, even in the pressure release mechanism controlled as in the above-mentioned Patent Document 1, the pressure release state is switched from the pressure release state to the pressure contact state. It is necessary to install a high output drive source for driving the mechanism.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成に係わるジョブが終了した直後にユーザーによって画像形成装置の電源スイッチが切断されるとき等のように、ユーザーによる画像形成装置の操作の態様に係わらず、加熱部材及び加圧部材の圧接を確実に解除して両部材の永久変形を抑止するとともに、比較的低廉かつ簡易な構成で圧接解除状態から圧接状態までの切り替えを高速化できる高性能な定着装置及び画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When the user turns off the power switch of the image forming apparatus immediately after the job related to image formation is completed, the image by the user is provided. Regardless of the mode of operation of the forming apparatus, the press contact between the heating member and the pressure member is reliably released to prevent permanent deformation of both members, and from the press release state to the press contact state with a relatively inexpensive and simple configuration. An object of the present invention is to provide a high-performance fixing device and an image forming apparatus that can speed up switching.
この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、加熱部材と当該加熱部材に圧接する加圧部材との間に画像を担持した記録媒体を送入して当該画像を当該記録媒体上に定着する定着装置であって、前記加熱部材と前記加圧部材との圧接とその解除とをカムを所定方向に回転させておこなう接離調整手段を備え、前記カムの周面は、前記加熱部材と前記加圧部材とを圧接させるための第1位置と、前記加熱部材と前記加圧部材との圧接を解除させるための第2位置と、を備え、前記カムは、前記所定方向に回転させたときに前記第1位置から前記第2位置に至る周面における回転中心からの距離が漸増又は漸減するように形成された平滑部と、前記所定方向に回転させたときに前記第2位置から前記第1位置に至る周面における回転中心からの距離が激減又は激増するように形成された段差部と、を備えたものである。 In the fixing device according to the first aspect of the present invention, a recording medium carrying an image is fed between a heating member and a pressure member pressed against the heating member, and the image is placed on the recording medium. A fixing device for fixing, comprising: a contact / separation adjusting means for rotating and pressing a cam in a predetermined direction between the heating member and the pressure member; and a peripheral surface of the cam is the heating member And a second position for releasing the pressure contact between the heating member and the pressure member, and the cam is rotated in the predetermined direction. A smooth portion formed such that the distance from the rotation center on the circumferential surface from the first position to the second position gradually increases or decreases, and from the second position when rotated in the predetermined direction. Is the center of rotation on the circumferential surface leading to the first position? A step portion distance is formed so as to deplete or proliferation of, those having a.
また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項1記載の発明において、前記接離調整手段は、画像形成装置本体に画像形成に係わるジョブ信号が入力されたときに前記加熱部材と前記加圧部材との圧接をおこない、画像形成装置本体に画像形成に係わるジョブ信号が入力されていないときに前記加熱部材と前記加圧部材との圧接を解除するものである。 The fixing device according to a second aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the contact / separation adjusting means is configured such that the heating member is provided when a job signal related to image formation is input to the main body of the image forming apparatus. And the pressure member, and when the job signal relating to image formation is not input to the image forming apparatus main body, the pressure contact between the heating member and the pressure member is released.
また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記カムは、その周面上に前記段差部を複数備えたものである。 A fixing device according to a third aspect of the present invention is the fixing device according to the first or second aspect, wherein the cam includes a plurality of the stepped portions on a circumferential surface thereof.
また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項3に記載の発明において、前記複数の前記段差部は、前記カムの周面上に等間隔に配設されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the third aspect of the present invention, the plurality of step portions are arranged on the circumferential surface of the cam at equal intervals.
また、この発明の請求項5記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。 An image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes the fixing device according to any one of the first to fourth aspects.
本発明は、接離調整手段のカムに段差部を設けるとともに、画像形成装置本体へのジョブ信号の入力の有無に連動して定着装置の加熱部材及び加圧部材の接離動作をおこなっている。これにより、ジョブが終了した直後に画像形成装置の電源スイッチが切断されるとき等のように、ユーザーによる画像形成装置の操作の態様に係わらず、加熱部材及び加圧部材の圧接を確実に解除して両部材の永久変形を抑止するとともに、比較的低廉かつ簡易な構成で圧接解除状態から圧接状態までの切り替えを高速化できる高性能な定着装置及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, a step portion is provided in the cam of the contact / separation adjusting means, and the contact operation of the heating member and the pressure member of the fixing device is performed in conjunction with the presence / absence of input of a job signal to the image forming apparatus main body. . This ensures that the pressure member between the heating member and the pressure member is released regardless of how the image forming apparatus is operated by the user, such as when the power switch of the image forming apparatus is turned off immediately after the job is completed. As a result, it is possible to provide a high-performance fixing device and image forming apparatus capable of suppressing permanent deformation of both members and speeding up the switching from the pressure release state to the pressure contact state with a relatively inexpensive and simple configuration.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図5にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上に画像(トナー像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成された画像を記録媒体Pに転写する転写部、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部(ADF)、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された加熱部材としての定着ローラ、24は定着装置20に設置された加圧部材としての加圧ローラを示す。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a copying machine as an image forming apparatus, 2 an original reading unit that optically reads image information of an original D, and 3 an exposure light L based on image information read by the original reading unit 2. Is exposed to the photosensitive drum 5, 4 is an image forming unit that forms an image (toner image) on the photosensitive drum 5, and 7 is an image formed on the photosensitive drum 5 that is transferred to the recording medium P. The
図1を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is conveyed from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the conveyance roller of the
Then, the optical image information read by the document reading unit 2 is converted into an electric signal and then transmitted to the exposure unit 3 (writing unit). Then, exposure light L such as laser light based on the image information of the electrical signal is emitted from the exposure unit 3 toward the photosensitive drum 5 of the image forming unit 4.
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、転写部7で、レジストローラにより搬送された記録媒体P上に転写される。
On the other hand, in the image forming unit 4, the photosensitive drum 5 is rotated in the clockwise direction in the drawing, and image information is transferred onto the photosensitive drum 5 through a predetermined image forming process (charging process, exposure process, development process). An image (toner image) corresponding to is formed.
Thereafter, the image formed on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer unit 7 onto the recording medium P conveyed by the registration roller.
一方、転写部7に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12、13、14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。
そして、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。
On the other hand, the recording medium P conveyed to the transfer unit 7 operates as follows.
First, one of the plurality of
Then, the uppermost sheet of the recording medium P stored in the
その後、記録媒体Pは、搬送経路Kを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7に向けて搬送される。 Thereafter, the recording medium P passes through the conveyance path K and reaches the position of the registration roller. Then, the recording medium P that has reached the position of the registration roller is conveyed toward the transfer unit 7 at the same timing in order to align with the image formed on the photosensitive drum 5.
そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ローラ21と加圧ローラ24との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方のローラ21、24から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Pは、定着ローラ21と加圧ローラ24との間から送出された後に、画像形成装置本体1から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
After the transfer process, the recording medium P passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the fixing
Thus, a series of image forming processes is completed.
次に、図2〜図5にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、定着装置20は、主として、定着ローラ21、加圧ローラ24、サーミスタ37、分離爪38、接離調整手段27〜31等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
ここで、加熱部材としての定着ローラ21は、図2中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体と、円筒体の内部に固設されたヒータ22と、で構成される。定着ローラ21の円筒体は、その表面にフッ素樹脂加工が施されていて、トナーTに対する離型性(剥離性)が担保されている。定着ローラ21のヒータ22は、内部に電熱線を有する棒状のヒータであって、その両端部を定着装置20の側板に固定されている。そして、装置本体1の制御部40により出力制御されたヒータ22によって円筒体が加熱されて、円筒体表面から記録媒体P上のトナーTに熱が加えられる。なお、ヒータ22の出力制御は、定着ローラ21表面に当接するサーミスタ37によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。
Here, the fixing
また、図2に示すように、定着ローラ21の外周側には、揺動自在に支持された分離爪38が配設されている。分離爪38は、その先端部が定着ローラ21の外周面に当接していて、定着ローラ21と加圧ローラ24との間から送出された記録媒体Pが定着ローラ21の回転に沿って定着ローラ21に巻き付く不具合を抑止する。
As shown in FIG. 2, a
さらに、定着ローラ21と加圧ローラ24との当接部の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板35が配設されている。ガイド板35は、定着装置20の側板に固設されている。
Further, guide
また、加圧部材としての加圧ローラ24は、主として、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された複数の弾性体層と、からなる。加圧ローラ24の弾性体層は、層厚が1〜10mmであって、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材質が用いられる。弾性体層の表層には、層厚が300μm以下(好ましくは40μm以下である。)の薄肉の離型層が設けられている。離型層の材質としては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等の耐熱樹脂の単層フィルムや、20μm厚のフィルムの表層側にPTFE(4フッ化エチレン樹脂)、PFA等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を10〜30μm厚に施した複合層フィルム等を用いることができる。このように構成された加圧ローラ24は、弾性、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものである。
The
ここで、加圧ローラ24は、その両端の軸部24aが、定着装置20の側板に設けられた長穴に挿設されている。図2を参照して、加圧ローラ24の両端の軸部24aには、それぞれ、加圧レバー27が係合している。加圧レバー27は、一端側が支軸30に支持され、他端側に引張スプリング29が設置されている。このような構成により、加圧ローラ24は、引張スプリング29の付勢力により支軸30を回転中心として回転する加圧レバー27に押し上げられて、定着ローラ21を圧接する。
Here, the
また、加圧レバー27の下端には、軸部が図2の紙面垂直方向に起立するように設けられていて、その軸部には軸受28が挿設されている。この加圧レバー27の軸受28は、駆動部41によって矢印Y1方向に回転するカム31と係合可能に構成されている。
Further, a shaft portion is provided at the lower end of the
図3を参照して、カム31を回転駆動する駆動部41は、ステッピングモータ42と、複数のギア44〜49等で構成される。
詳しくは、装置本体1の制御部40にてジョブ信号入力の有無が判別された後に、制御部40からステッピングモータ42に動作信号が送信される。ステッピングモータ42が駆動されると、その駆動力がモータ軸に連結されたギア44に噛合するアイドルギア45aに伝達される。さらに、アイドルギア45aと一体化されたウォームギア45bに噛合するウォームホイール46aに駆動が伝達され、ウォームホイール46aと一体化されたアイドルギア46bから2段アイドルギア47a、47b、アイドルギア48を介して、最終的にカム31と一体化されたギア49に駆動が伝達される。こうして、カム31は、所定のタイミングで、図3中の矢印Y1方向に所定角度だけ回転駆動される。
Referring to FIG. 3, the
Specifically, after the
そして、図4に示すように、カム31が矢印Y1方向に回転駆動されて、カム31の上死点(回転中心からの距離が最長となる周面上の位置であって、後述する第2位置R2である。)が軸受28と係合することにより、加圧レバー27が矢印Y2方向に押し下げられるとともに加圧ローラ24が矢印Y3方向に移動して、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接が解除される。
Then, as shown in FIG. 4, the
また、カム31が矢印Y1方向に回転駆動されて、カム31の下死点(回転中心からの距離が最短となる周面上の位置であって、後述する第1位置R1である。)が軸受28と対向することにより、カム31による加圧レバー27の押圧が解除されて引張スプリング29の付勢力によって加圧レバー27及び加圧ローラ24が図2の位置に移動して、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接がおこなわれる。なお、図2に示す圧接状態では、カム31と軸受28とは当接していないため、引張スプリング29の付勢力によって定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接力が定まることになる。
Further, the
ここで、図5に示すように、接離調整手段のカム31は、その周面に、回転中心からの距離が滑らかに変化する平滑部R12と、回転中心からの距離が急激に変化する段差部R21と、を備えている。
詳しくは、カム31の周面(軸受28と係合する面である。)には、定着ローラ21及び加圧ローラ24を圧接するための第1位置R1と、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接を解除するための第2位置R2と、が設けられている。さらに、図5に示すように、カム31を矢印方向に回転させたときに、第1位置R1から第2位置R2に至る周面は、回転中心からの距離が漸増するように平滑部R12が形成されている。また、カム31を矢印方向に回転させたときに、第2位置R2から第1位置R1に至る周面は、回転中心からの距離が激減するように段差部R21が形成されている。
Here, as shown in FIG. 5, the
Specifically, a first position R1 for pressing the fixing
このように構成されたカム31が上述したように回転駆動されることで、定着装置20の接離調整手段は次のような特徴的な動作をする。
すなわち、定着ローラ21及び加圧ローラ24が圧接状態(図2の状態である。)から圧接解除状態(図4の状態である。)に移行するときには、カム31の平滑部R12の形状によって、その移行が緩やかに進められる。これに対して、定着ローラ21及び加圧ローラ24が圧接解除状態から圧接状態に移行するときには、カム31の段差部R21の形状によって、その移行がカム31の僅かな回転で瞬時に進められる。
When the
That is, when the fixing
これにより、ステッピングモータ42の回転速度を高速化することなく、定着ローラ21及び加圧ローラ24を圧接解除状態から圧接状態に変化させることができる。したがって、ステッピングモータ42のコストが低廉化されるとともに、装置本体1の搬送経路Kの設定やコピースピードの設定等の自由度が増す。
Thereby, the fixing
上述のように構成された定着装置20は、次のように制御されて動作する。
まず、装置本体1の電源スイッチ(不図示である。)が投入されていない場合には、カム31が加圧レバー27の軸受28に係合した状態が維持される。すなわち、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接が解除された状態である(図4の状態である。)。この圧接解除状態は、装置本体1の電源スイッチが投入されても維持される。
The fixing
First, when the power switch (not shown) of the apparatus main body 1 is not turned on, the state where the
装置本体1の電源スイッチが投入されて、ユーザーによって操作部55が操作されて(例えば、コピー開始ボタンが押される場合である。)、操作部55から制御部40に画像形成に係わるジョブ信号が送信されると、制御部40から駆動部41に動作信号が送信される。これにより、上述した加圧レバー27、カム31、駆動部41等による接離調整手段が動作して、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接が瞬時におこなわれる。さらに、定着ローラ21及び加圧ローラ24の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on and the
同時に、ジョブ信号の入力に基いて、給紙部12〜14から記録媒体Pが給送されて、作像部4にて記録媒体P上に未定着画像が担持される。未定着画像Tが担持された記録媒体Pは、図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ21及び加圧ローラ24のニップ部に送入される。そして、定着ローラ21による加熱と、定着ローラ21及び加圧ローラ24の押圧力とによって、記録媒体Pの表面に画像Tが定着される。
At the same time, based on the input of the job signal, the recording medium P is fed from the
その後、回転する定着ローラ21及び加圧ローラ24によってそのニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。このとき、ニップ部の出口側に設置された不図示のフォトセンサによって、送出された記録媒体Pが検知される。そして、記録媒体Pの後端部を検知したときに先のジョブに続くジョブ信号の入力があると識別された場合には、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接状態を維持する。そして、再び次ジョブに係わる記録媒体Pに対して、上述の定着工程と制御とをおこなう。
これに対して、記録媒体Pの後端部を検知したときに先のジョブに続くジョブ信号の入力がないと識別された場合には、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接状態を解除する。そして、再び操作部55を介してジョブ信号の入力がおこなわれるまで、圧接解除状態を維持する。
Thereafter, the recording medium P sent out from the nip portion by the rotating fixing
On the other hand, when it is determined that the job signal following the previous job is not input when the trailing edge of the recording medium P is detected, the pressure contact state of the fixing
以上説明したように、本実施の形態1のおいては、接離調整手段のカム31に段差部R21を設けている。これにより、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接解除状態から圧接状態への接離動作の応答性が高められて、駆動部41の省電力化と低コスト化が達成されるとともに、搬送経路長等の設計の自由度が高められる。
As described above, in the first embodiment, the step portion R21 is provided on the
さらに、ジョブの実行がないときには定着ローラ21及び加圧ローラ24を圧接解除状態にして、ジョブの実行が実際にされたときに定着ローラ21及び加圧ローラ24を圧接状態にする。これにより、装置本体1から記録媒体Pが排出された直後にユーザーによって電源スイッチが切断されたり、ジョブの実行をせずにジョブ待ちしている状態でユーザーによって電源スイッチが切断されるときでも、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接解除が確実におこなわれる。すなわち、定着ローラ21及び加圧ローラ24の永久変形が比較的簡易な構成で抑止されて、定着不良等の不具合が防止される。
Further, when the job is not executed, the fixing
なお、本実施の形態1では、カム31が加圧レバー27に係合しないときに、定着ローラ21及び加圧ローラ24が圧接状態になるように、接離調整手段を構成した。そして、カム31の平滑部R12を、第1位置R1から第2位置R2に至る周面における回転中心からの距離が漸増するように形成した。また、カム31の段差部R21を、第2位置R2から第1位置R1に至る周面における回転中心からの距離が激減するように形成した。
これに対して、カム31が加圧レバー27に係合しないときに、定着ローラ21及び加圧ローラ24が圧接解除状態になるように、接離調整手段を構成することもできる。この場合には、平滑部R12を第1位置R1から第2位置R2に至る周面における回転中心からの距離が漸減するように形成するとともに、段差部R21を第2位置R2から第1位置R1に至る周面における回転中心からの距離が激増するように形成することによって、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the contact / separation adjusting means is configured so that the fixing
On the other hand, the contact / separation adjusting means can be configured such that when the
実施の形態2.
図6にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図6は、本実施の形態2における定着装置の接離調整手段に設置されるカム31を示す構成図であって、前記実施の形態1の図5に相当する図である。本実施の形態2は、カム31の周面に段差部R21が複数設けられている点が、前記実施の形態1と相違する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram showing the
図6に示すように、カム31の周面には、2つの平滑部R12と、2つの段差部R21と、が等間隔に設けられている。
詳しくは、カム31の周面には、一続きの第1位置R1が2箇所に分けて設けられ、第2位置R2も2箇所に分けて設けられている。さらに、カム31を矢印方向に回転させたときに、第1位置R1から第2位置R2に至る周面は、それぞれ、回転中心からの距離が漸増するように平滑部R12が形成されている。また、カム31を矢印方向に回転させたときに、第2位置R2から第1位置R1に至る周面は、それぞれ、回転中心からの距離が激減するように段差部R21が形成されている。
As shown in FIG. 6, two smooth portions R <b> 12 and two step portions R <b> 21 are provided at equal intervals on the circumferential surface of the
Specifically, the continuous first position R1 is provided in two places on the peripheral surface of the
このように構成されたカム31が上述したように回転駆動されることで、定着装置20の接離調整手段は、前記実施の形態1と同様に、定着ローラ21及び加圧ローラ24を圧接解除状態から圧接状態に瞬時に移行させることができる。
また、カム31の周面に2つの段差部R21を設けたことで、カム31が1回転する間に2回の接離動作をおこなうことができる。
As the
Further, by providing the two stepped portions R21 on the peripheral surface of the
これにより、カム31の回転速度をさらに低速化しても、前記実施の形態1と同様の定着ローラ21及び加圧ローラ24の接離動作をおこなうことができる。したがって、ステッピングモータ42のコストがさらに低廉化されるとともに、装置本体1の搬送経路Kの設定やコピースピードの設定等の自由度がさらに増す。また、2つの段差部R21はカム31の周面上に等分に配設されているために、カム31が1回転する間に2回おこなわれる接離動作(圧接解除状態から圧接状態を経て圧接解除状態に至る動作である。)の周期の間隔が同じになって、駆動部41の制御が比較的簡易になる。
Thereby, even if the rotation speed of the
以上説明したように、本実施の形態2のように構成された定着装置20においても、前記実施の形態1と同様に、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接解除状態から圧接状態への接離動作の応答性が高められて、駆動部41の省電力化と低コスト化が達成されるとともに、搬送経路長等の設計の自由度が高められる。
さらに、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接解除が確実におこなわれることにともない、定着ローラ21及び加圧ローラ24の永久変形が比較的簡易な構成で抑止されて、定着不良等の不具合が防止される。
As described above, in the fixing
Further, with the reliable release of the pressure contact between the fixing
実施の形態3.
図7にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図7は、本実施の形態3における定着装置の接離調整手段に設置されるカム31を示す構成図であって、前記実施の形態2の図6に相当する図である。本実施の形態3は、カム31の周面に段差部R21が3つ設けられている点が、段差部R21が2つ設けられている前記実施の形態2と相違する。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram showing the
図7に示すように、カム31の周面には、3つの平滑部R12と、3つの段差部R21と、が等間隔に設けられている。
詳しくは、カム31の周面には、一続きの第1位置R1が3箇所に分けて設けられ、第2位置R2も3箇所に分けて設けられている。さらに、カム31を矢印方向に回転させたときに、第1位置R1から第2位置R2に至る周面は、それぞれ、回転中心からの距離が漸増するように平滑部R12が形成されている。また、カム31を矢印方向に回転させたときに、第2位置R2から第1位置R1に至る周面は、それぞれ、回転中心からの距離が激減するように段差部R21が形成されている。
As shown in FIG. 7, three smooth portions R <b> 12 and three step portions R <b> 21 are provided at equal intervals on the peripheral surface of the
Specifically, a continuous first position R1 is provided in three places on the peripheral surface of the
このように構成されたカム31が上述したように回転駆動されることで、定着装置20の接離調整手段は、前記各実施の形態と同様に、定着ローラ21及び加圧ローラ24を圧接解除状態から圧接状態に瞬時に移行させることができる。
また、カム31の周面に3つの段差部R21を設けたことで、カム31が1回転する間に3回の接離動作をおこなうことができる。
When the
Further, since the three stepped portions R21 are provided on the peripheral surface of the
これにより、カム31の回転速度をさらに低速化しても、前記実施の形態2と同様の定着ローラ21及び加圧ローラ24の接離動作をおこなうことができる。したがって、ステッピングモータ42のコストがさらに低廉化されるとともに、装置本体1の搬送経路Kの設定やコピースピードの設定等の自由度がさらに増す。また、3つの段差部R21はカム31の周面上に等分に配設されているために、カム31が1回転する間に3回おこなわれる接離動作(圧接解除状態から圧接状態を経て圧接解除状態に至る動作である。)の周期の間隔が同じになって、駆動部41の制御が比較的簡易になる。
Thereby, even if the rotation speed of the
以上説明したように、本実施の形態3のように構成された定着装置20においても、前記各実施の形態と同様に、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接解除状態から圧接状態への接離動作の応答性が高められて、駆動部41の省電力化と低コスト化が達成されるとともに、搬送経路長等の設計の自由度が高められる。
さらに、定着ローラ21及び加圧ローラ24の圧接解除が確実におこなわれることにともない、定着ローラ21及び加圧ローラ24の永久変形が比較的簡易な構成で抑止されて、定着不良等の不具合が防止される。
As described above, also in the fixing
Further, with the reliable release of the pressure contact between the fixing
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the above-described embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the above-described embodiments. Is clear. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiments, and the number, position, shape, and the like that are suitable for implementing the present invention can be used.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
2 原稿読込部、 3 露光部、 4 作像部、 7 転写部、
10 原稿搬送部、 12〜14 給紙部、
20 定着装置、 21 定着ローラ(加熱部材)、 22 ヒータ、
24 加圧ローラ(加圧部材)、 27 加圧レバー、 28 軸受、
29 引張スプリング、 30 支軸、 31 カム、
40 制御部、 41 駆動部、 P 記録媒体、 K 搬送経路、
R1 第1位置(圧接位置)、 R2 第2位置(解除位置)、
R12 平滑部、 R21 段差部。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
2 Document reading section, 3 Exposure section, 4 Image forming section, 7 Transfer section,
10 Document transport section, 12-14 Paper feed section,
20 fixing device, 21 fixing roller (heating member), 22 heater,
24 pressure roller (pressure member), 27 pressure lever, 28 bearing,
29 tension springs, 30 spindles, 31 cams,
40 control unit, 41 drive unit, P recording medium, K transport path,
R1 first position (pressure contact position), R2 second position (release position),
R12 smooth part, R21 step part.
Claims (5)
前記加熱部材と前記加圧部材との圧接とその解除とをカムを所定方向に回転させておこなう接離調整手段を備え、
前記カムの周面は、前記加熱部材と前記加圧部材とを圧接させるための第1位置と、前記加熱部材と前記加圧部材との圧接を解除させるための第2位置と、を備え、
前記カムは、前記所定方向に回転させたときに前記第1位置から前記第2位置に至る周面における回転中心からの距離が漸増又は漸減するように形成された平滑部と、前記所定方向に回転させたときに前記第2位置から前記第1位置に至る周面における回転中心からの距離が激減又は激増するように形成された段差部と、を備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing device for feeding a recording medium carrying an image between a heating member and a pressure member pressed against the heating member and fixing the image on the recording medium,
A contact / separation adjusting means for rotating the cam in a predetermined direction to press and release the heating member and the pressure member;
The peripheral surface of the cam includes a first position for pressing the heating member and the pressure member, and a second position for releasing the pressure contact between the heating member and the pressure member.
The cam includes a smoothing portion formed such that when rotated in the predetermined direction, the distance from the rotation center on the peripheral surface from the first position to the second position gradually increases or decreases; and in the predetermined direction And a step portion formed so that the distance from the center of rotation on the peripheral surface from the second position to the first position when it is rotated is drastically reduced or increased.
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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JP2009109667A (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing device, image-forming device, fixing device-control method, and fixing device-control program |
US7664415B2 (en) | 2006-11-08 | 2010-02-16 | Ricoh Company Limited | Fixer, image forming apparatus, and image forming method |
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CN109581841A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-05 | 兄弟工业株式会社 | Image forming apparatus |
-
2004
- 2004-01-13 JP JP2004004875A patent/JP2005201918A/en active Pending
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