JP2012154993A - Fixing device and image forming apparatus including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device including a rotation detection mechanism capable of accurately detecting the rotation of a roller, even when gear teeth slide over each other due to the engagement failure of gears and to provide an image forming apparatus including the fixing device.SOLUTION: A rotation detection mechanism 60 comprises a large-diameter gear 35 fixed to a fixing roller 131, a first idle gear 37 engaged with the large-diameter gear 35, a second idle gear 39 engaged with the first idle gear 37, an actuator gear 40 engaged with the second idle gear 39, and a rotation detection sensor 41 arranged to face the actuator gear 40. The first idle gear 37 comprises a first gear member 37a engaged with the large-diameter gear 35 and a second gear member 37b engaged with the second idle gear 39 and the first gear member 37a and the second gear member 37b have a rotation backlash larger than a rotation angle corresponding to one tooth of a drive input gear 30. The second idle gear 39 is pressed in a rotation axis direction by a coil spring 42.

Description

本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置に搭載される、未定着のトナー像を定着する定着装置に関し、特に定着ローラーの回転を検知する機構に関するものである。   The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image mounted in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to a mechanism for detecting rotation of a fixing roller.

電子写真方式の画像形成装置においては、ニップを形成するローラー対の少なくとも一方のローラー(定着ローラー)を加熱し、ローラー対のニップに未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって記録媒体にトナーを定着する熱ローラー定着方式が広く用いられている。   In an electrophotographic image forming apparatus, at least one roller (fixing roller) of a pair of rollers forming a nip is heated, and a sheet carrying an unfixed toner image is inserted into the nip of the pair of rollers on a recording medium. A heat roller fixing method for fixing toner is widely used.

また、熱ローラー定着方式としては、定着ローラーと加熱ローラーとに無端状の定着ベルトを架け渡し、加熱ローラーの熱源により定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを介して定着ローラーと加圧ローラーのニップで未定着トナー画像を記録媒体に定着させるベルト加熱方式も用いられている。   Also, as a heat roller fixing method, an endless fixing belt is bridged between the fixing roller and the heating roller, the fixing belt is heated by the heat source of the heating roller, and the nip between the fixing roller and the pressure roller is passed through the fixing belt. A belt heating method for fixing an unfixed toner image on a recording medium is also used.

このような定着ローラーや加熱ローラー等(熱ローラー)の加熱方式としては、ローラーに内蔵されたハロゲンランプ等のランプで加熱するランプ方式が知られているが、ウォームアップタイムの短縮や、省エネルギーの要請から、交番磁界を磁性導体に鎖交させ、渦電流を発生させることによって加熱する誘導加熱(IH:Induction Heating)方式が提案されている。   As a heating method for such a fixing roller and a heating roller (heat roller), a lamp method in which heating is performed by a lamp such as a halogen lamp incorporated in the roller is known. In response, an induction heating (IH: Induction Heating) system has been proposed in which an alternating magnetic field is linked to a magnetic conductor to generate eddy currents.

IH方式においては励磁コイルとコアとを備える誘導加熱部が大型になるため、誘導加熱部を定着ローラーや加熱ローラーの外部に配置し、ローラーを外側から加熱することが多い。この場合、ローラーが回転していない状態で加熱を開始すると、ローラー表面の一部のみが加熱されてしまう。また、ローラーの表面温度を検知する温度検知センサーが配置されているが、誘導加熱部と温度検知センサーの配置位置がローラーの周方向で異なる場合は異常昇温を検知できず、ローラーの熱変形や発煙、発火が生じるおそれがある。そのため、ローラーが回転している状態で誘導加熱部に電流を流すのが一般的である。   In the IH method, since the induction heating unit including the exciting coil and the core is large, the induction heating unit is often disposed outside the fixing roller or the heating roller, and the roller is often heated from the outside. In this case, if heating is started in a state where the roller is not rotating, only a part of the roller surface is heated. In addition, a temperature detection sensor that detects the surface temperature of the roller is arranged, but if the placement position of the induction heating unit and the temperature detection sensor differs in the circumferential direction of the roller, abnormal temperature rise cannot be detected, and the roller is deformed by heat. May cause smoke, fire. Therefore, it is common to pass an electric current through an induction heating part in the state where the roller is rotating.

例えば特許文献1、2には、光学式センサー(フォトセンサー)とアクチュエーターとを備えた回転検知手段を用いて加熱ローラーの回転の有無を検知し、検知結果に基づいて誘導加熱部に流れる電流を制御するようにしたIH方式の定着装置が開示されている。   For example, in Patent Documents 1 and 2, the rotation detecting means including an optical sensor (photo sensor) and an actuator is used to detect the presence or absence of rotation of the heating roller, and the current flowing through the induction heating unit is determined based on the detection result. An IH type fixing device controlled is disclosed.

特開2002−82549号公報JP 2002-82549 A 特開2005−70321号公報JP-A-2005-70321

特許文献1、2の方法では、定着ローラーや加熱ローラーの回転駆動に連動してアクチュエーターが回転し、光学式センサーの検知部の光路を開放若しくは遮断することで加熱ローラーの回転の有無を検知している。   In the methods of Patent Documents 1 and 2, the actuator rotates in conjunction with the rotation driving of the fixing roller and the heating roller, and the presence or absence of rotation of the heating roller is detected by opening or blocking the optical path of the detection unit of the optical sensor. ing.

しかしながら、定着ローラーや加熱ローラーの駆動機構においてギアの噛み合い不良がある場合、一方のギア歯が他方のギア歯の上を滑って越える、いわゆる歯飛びが発生し易くなる。その結果、ギアの噛み合い時にはギアが僅かに回転し、歯飛びが発生すると回転負荷によりギアが僅かに逆回転するため、ギアに連結されたアクチュエーターも小刻みに揺動して光学式センサーの検知部の光路を開放若しくは遮断することがある。そのため、定着ローラーや加熱ローラーが回転していないにも係わらず回転していると誤検知してしまうという問題点があった。   However, when there is a gear meshing failure in the driving mechanism of the fixing roller or the heating roller, so-called tooth skipping, in which one gear tooth slips over the other gear tooth, is likely to occur. As a result, the gear rotates slightly when the gear is engaged, and if a tooth jump occurs, the gear rotates slightly reversely due to the rotational load, so the actuator connected to the gear swings in small increments and the detection unit of the optical sensor May be opened or blocked. For this reason, there is a problem in that it is erroneously detected that the fixing roller and the heating roller are rotating although they are not rotating.

本発明は、上記問題点に鑑み、ギアの噛み合い不良による歯飛びが発生してもローラーの回転を正確に検知できる回転検知機構を有する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a fixing device having a rotation detection mechanism that can accurately detect rotation of a roller even if tooth skipping occurs due to poor gear meshing, and an image forming apparatus including the same. Objective.

上記目的を達成するために本発明は、加熱手段により加熱される被加熱回転体と、該被加熱回転体に駆動力を入力する駆動入力ギアと、前記被加熱回転体に固定された出力側ギアと、該出力側ギアの駆動力によって回転する外周面に遮光板が形成されたアクチュエーターギアと、該アクチュエーターギアの遮光板による光路の開放若しくは遮断を検知する光学式センサーと、一端が前記出力側ギアに連結され他端が前記アクチュエーターギアに連結される複数のアイドルギアで構成されるギア列と、を含み、前記被加熱回転体が回転しているか否かを検知する回転検知機構と、を有する定着装置において、前記ギア列を構成する複数のアイドルギアのうち少なくとも1つは、駆動伝達方向上流側のギアが連結される第1ギア部材と、該第1ギア部材の軸方向に隣接して形成され駆動伝達方向下流側のギアと噛み合いながら前記第1ギア部材と一体に回転する第2ギア部材とに2分割されており、前記第1ギア部材と前記第2ギア部材との間に、前記駆動入力ギアの1歯分に対応する回転角度よりも大きい回転ガタを設けるとともに、前記第2ギア部材の駆動伝達方向下流側に連結された前記アイドルギアまたは前記アクチュエーターギアの少なくとも1つに逆回転防止手段を設けたことを特徴としている。   To achieve the above object, the present invention provides a heated rotating body heated by a heating means, a drive input gear for inputting a driving force to the heated rotating body, and an output side fixed to the heated rotating body. A gear, an actuator gear having a light shielding plate formed on the outer peripheral surface thereof rotated by the driving force of the output gear, an optical sensor for detecting opening or blocking of an optical path by the light shielding plate of the actuator gear, and one end of the output A gear train composed of a plurality of idle gears connected to the side gear and connected to the actuator gear at the other end, and a rotation detection mechanism for detecting whether the heated rotating body is rotating, The at least one of a plurality of idle gears constituting the gear train includes a first gear member to which a gear on the upstream side in the drive transmission direction is coupled, and the first gear. A second gear member that is formed adjacent to the axial direction of the member and rotates integrally with the first gear member while meshing with a gear on the downstream side in the drive transmission direction; The idle gear connected to the downstream side in the drive transmission direction of the second gear member, or a rotation play larger than the rotation angle corresponding to one tooth of the drive input gear is provided between the two gear members. At least one of the actuator gears is provided with a reverse rotation preventing means.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記光学式センサーは、前記遮光板による光路の開放若しくは遮断を所定時間内に複数回検知したとき前記被加熱回転体の回転を検知することを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device having the above configuration, the optical sensor detects the rotation of the heated rotating body when detecting the opening or blocking of the optical path by the light shielding plate a plurality of times within a predetermined time. It is said.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記第2ギア部材の駆動伝達方向下流側に連結されたいずれかのアイドルギア、若しくは前記アクチュエーターギアに、逆回転防止手段を設けたことを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device having the above-described configuration, a reverse rotation prevention unit is provided on any idle gear or the actuator gear connected to the downstream side in the drive transmission direction of the second gear member. Yes.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記加熱手段は、電磁誘導により被加熱回転体を外部から加熱する誘導加熱部であることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, the heating unit is an induction heating unit that heats the rotating body to be heated from the outside by electromagnetic induction.

また本発明は、上記構成の定着装置を備えた画像形成装置である。   The present invention is also an image forming apparatus including the fixing device having the above-described configuration.

本発明の第1の構成によれば、被加熱回転体に固定される出力側ギアとアクチュエーターギアとの間に配置されるアイドルギアの少なくとも1つを第1ギア部材と第2ギア部材に2分割し、第1ギア部材と第2ギア部材との間に、駆動入力ギアの1歯分に対応する回転角度よりも大きい回転ガタを設けることにより、駆動入力ギアの歯飛びが発生したときアクチュエーターギアは回転しないか、若しくは最大でも駆動入力ギアの1歯分に対応する回転角度よりも小さい角度しか回転しない。また、第2ギア部材の駆動伝達方向下流側に連結されたアイドルギアまたはアクチュエーターギアの少なくとも1つに逆回転防止手段を設けることにより、仮に第1ギア部材が正逆回転してもアクチュエーターギアが第1ギア部材に追従して逆回転しない。従って、光学式センサーにおいて遮光板による光路の開放若しくは遮断は検知されないか、或いは1回だけしか検知されず、被加熱回転体の回転の誤検知を確実に防止することができる。   According to the first configuration of the present invention, at least one of the idle gears disposed between the output side gear fixed to the heated rotating body and the actuator gear is connected to the first gear member and the second gear member. An actuator is provided when tooth skipping of the drive input gear occurs by dividing and providing a rotation play larger than the rotation angle corresponding to one tooth of the drive input gear between the first gear member and the second gear member. The gear does not rotate or rotates at an angle smaller than the rotation angle corresponding to one tooth of the drive input gear at the maximum. Further, by providing a reverse rotation preventing means on at least one of the idle gear or the actuator gear connected to the downstream side in the drive transmission direction of the second gear member, even if the first gear member rotates forward and backward, the actuator gear Following the first gear member does not reversely rotate. Therefore, in the optical sensor, opening or blocking of the optical path by the light shielding plate is not detected, or is detected only once, and erroneous detection of rotation of the heated rotating body can be reliably prevented.

また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の定着装置において、光学式センサーは、遮光板による光路の開放若しくは遮断を所定時間内に複数回検知したとき被加熱回転体の回転を検知するようにしたので、仮にアクチュエーターギアが僅かに回転して遮光板による光路の開放若しくは遮断が1回検知されたとしても、被加熱回転体が回転したと誤検知されることはない。従って、被加熱回転体の回転の誤検知をより確実に防止することができる。   According to the second configuration of the present invention, in the fixing device having the first configuration, the optical sensor detects the rotating body to be heated when the optical path is detected by the light shielding plate multiple times within a predetermined time. Therefore, even if the actuator gear slightly rotates and the opening or blocking of the optical path by the light shielding plate is detected once, it is erroneously detected that the heated rotating body has rotated. Absent. Therefore, erroneous detection of the rotation of the heated rotating body can be prevented more reliably.

また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の定着装置において、加熱手段として電磁誘導により被加熱回転体を外部から加熱する誘導加熱部を用いることにより、ウォームアップタイムの短縮や省エネルギー化を図りつつ、被加熱回転体の回転の検知精度を向上させることができる。   According to the third configuration of the present invention, in the fixing device having the first or second configuration, an induction heating unit that heats the rotating body to be heated from the outside by electromagnetic induction is used as a heating unit. The detection accuracy of the rotation of the heated rotating body can be improved while shortening the up time and saving energy.

また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成の定着装置を搭載することにより、被加熱回転体が停止した状態で加熱されることによる被加熱回転体の熱変形や発煙、発火のおそれがなく安全性に優れた画像形成装置となる。   Further, according to the fourth configuration of the present invention, by mounting the fixing device having any one of the first to third configurations, the heated rotation by heating the heated rotating body in a stopped state. The image forming apparatus is excellent in safety without fear of thermal deformation, smoke generation, or ignition of the body.

本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の内部構成を示す概略断面図1 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of an image forming apparatus equipped with a fixing device of the present invention. 図1における定着装置13付近の拡大図Enlarged view of the vicinity of the fixing device 13 in FIG. 本発明の一実施形態に係る定着装置13の斜視図1 is a perspective view of a fixing device 13 according to an embodiment of the present invention. 定着装置13を図3の右側から見た側面図Side view of the fixing device 13 as viewed from the right side of FIG. 回転検知機構を構成する第1アイドルギアの分解斜視図Exploded perspective view of the first idle gear constituting the rotation detection mechanism 回転検知機構60により定着ローラー131の回転が検知される様子を示す概略側面図Schematic side view showing how the rotation of the fixing roller 131 is detected by the rotation detection mechanism 60 歯飛びが発生した場合の回転検知機構の動作を示す概略側面図Schematic side view showing operation of rotation detection mechanism when tooth skipping occurs

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンター100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では左側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus equipped with a fixing device of the present invention. Here, a tandem type color image forming apparatus is shown. In the main body of the color printer 100, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (left side in FIG. 1). These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (cyan, magenta, yellow, and black), and cyan, magenta, and yellow are respectively performed by charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.

これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、さらに駆動手段(図示せず)により図1において反時計回りに回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラー9の作用によって記録媒体の一例としての用紙P上に二次転写され、さらに、定着装置13において用紙P上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。   These image forming portions Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a, 1b, 1c and 1d which carry visible images (toner images) of the respective colors, and are further illustrated by a driving means (not shown). 1, an intermediate transfer belt 8 that rotates counterclockwise is provided adjacent to each of the image forming portions Pa to Pd. The toner images formed on the photosensitive drums 1a to 1d are sequentially primary-transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 8 that moves while contacting the photosensitive drums 1a to 1d, and then the secondary transfer roller. 9 is secondarily transferred onto a sheet P as an example of a recording medium. Further, after being fixed on the sheet P in the fixing device 13, the sheet is discharged from the apparatus main body. An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d clockwise in FIG.

トナー像が転写される用紙Pは、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12a及びレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9と後述する中間転写ベルト8の駆動ローラー11とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。   The paper P on which the toner image is transferred is accommodated in a paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is driven by a secondary transfer roller 9 and a driving roller for an intermediate transfer belt 8 described later via a paper feed roller 12a and a registration roller pair 12b. 11 to the nip portion. A sheet made of dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a (seamless) belt having no seam is mainly used. Further, a blade-like belt cleaner 19 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed on the downstream side of the secondary transfer roller 9.

次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置5と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)等を除去するクリーニング部7a、7b、7c及び7dが設けられている。   Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are chargers 2a, 2b, 2c, and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d and image information on the photosensitive drums 1a to 1d around and below the photosensitive drums 1a to 1d that are rotatably arranged. The exposure device 5 for exposing the toner, the developing devices 3a, 3b, 3c and 3d for forming toner images on the photosensitive drums 1a to 1d, and the developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d are removed. Cleaning parts 7a, 7b, 7c and 7d are provided.

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。   When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the chargers 2a to 2d, and then light is irradiated according to the image data by the exposure device 5. The electrostatic latent images corresponding to the image data are formed on the respective photosensitive drums 1a to 1d. Each of the developing devices 3a to 3d is filled with a predetermined amount of a two-component developer containing toner of each color of cyan, magenta, yellow, and black. In addition, when the ratio of the toner in the two-component developer filled in each developing device 3a to 3d falls below a specified value due to the formation of a toner image described later, each developing device 3a to 3d is transferred from the toner container 4a to 4d. Toner is replenished. The toner in the developer is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing devices 3a to 3d and electrostatically adheres to the electrostatic latent image formed by the exposure from the exposure device 5. A toner image is formed.

そして、一次転写ローラー6a〜6dに所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等がクリーニング部7a〜7dにより除去される。   Then, by applying a predetermined transfer voltage to the primary transfer rollers 6 a to 6 d, cyan, magenta, yellow, and black toner images on the photosensitive drums 1 a to 1 d are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is removed by the cleaning units 7a to 7d in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image.

中間転写ベルト8は、上流側のテンションローラー10と、下流側の駆動ローラー11とに掛け渡されており、駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が反時計回りに回転を開始すると、用紙Pがレジストローラー12bから所定のタイミングで駆動ローラー11とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー9とのニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、中間転写ベルト8上のフルカラー画像が用紙P上に転写される。トナー像が転写された用紙Pは用紙搬送路18を通過して定着装置13へと搬送される。   The intermediate transfer belt 8 is stretched between an upstream tension roller 10 and a downstream drive roller 11, and the intermediate transfer belt 8 is counterclockwise as the drive roller 11 is rotated by a drive motor (not shown). When rotation starts around, the paper P is conveyed from the registration roller 12b to the nip portion (secondary transfer nip portion) between the driving roller 11 and the secondary transfer roller 9 provided adjacent thereto at a predetermined timing. The full color image on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the paper P. The paper P on which the toner image has been transferred passes through the paper transport path 18 and is transported to the fixing device 13.

定着装置13に搬送された用紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱及び加圧されてトナー像が用紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。用紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー15によって排出トレイ17に排出される。   The paper P conveyed to the fixing device 13 is heated and pressurized by the fixing roller pair 13a, and the toner image is fixed on the surface of the paper P, thereby forming a predetermined full color image. The paper P on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching section 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed only on one side of the paper P, it is discharged as it is onto the discharge tray 17 by the discharge roller 15.

一方、用紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着装置13を通過した用紙Pは一旦排出ローラー15方向に搬送され、用紙Pの後端が分岐部14を通過した後に排出ローラー15を逆回転させるとともに分岐部14の搬送方向を切り換えることで、用紙Pの後端から両面搬送路20に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により用紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着装置13に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。   On the other hand, when images are formed on both sides of the paper P, the paper P that has passed through the fixing device 13 is once transported in the direction of the discharge roller 15, and the discharge roller 15 is reversed after the trailing edge of the paper P has passed the branch portion 14. By rotating and switching the conveyance direction of the branching section 14, the paper P is distributed from the rear end of the paper P to the double-side conveyance path 20, and is re-conveyed to the secondary transfer nip portion with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the paper P where the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing device 13 to fix the toner image, It is discharged to the discharge tray 17.

図2は、図1における定着装置13付近の拡大図である。図1と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図2に示すように、定着装置13は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いたIH方式であり、定着ローラー131及び加圧ローラー132から成る定着ローラー対13aと、定着ローラー131に隣接して配設される誘導加熱部133と、定着ローラー131表面の温度を検知するサーミスター等からなる温度センサー134とを備えている。誘導加熱部133と温度センサー134は画像形成装置100本体に固定され、定着ローラー131と加圧ローラー132は画像形成装置100本体に回転可能に保持されている。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the fixing device 13 in FIG. Portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 2, the fixing device 13 is an IH type using an electromagnetic induction heating type heat source, and is disposed adjacent to the fixing roller 131 and a fixing roller pair 13 a including a fixing roller 131 and a pressure roller 132. An induction heating unit 133 is provided, and a temperature sensor 134 formed of a thermistor or the like that detects the temperature of the surface of the fixing roller 131 is provided. The induction heating unit 133 and the temperature sensor 134 are fixed to the image forming apparatus 100 main body, and the fixing roller 131 and the pressure roller 132 are rotatably held by the image forming apparatus 100 main body.

定着ローラー131は、円筒型ステンレスからなる基材と、加圧ローラー132に圧接するニップ部Nへ弾性と離型性の向上のためにシリコンゴムスポンジからなる弾性層とを備え、基材と弾性層との間に、基材側から順に断熱層と誘導発熱層とを備える。   The fixing roller 131 includes a base material made of cylindrical stainless steel, and an elastic layer made of a silicone rubber sponge for improving elasticity and releasability to the nip portion N in pressure contact with the pressure roller 132. Between the layers, a heat insulating layer and an induction heating layer are provided in this order from the substrate side.

加圧ローラー132は、円筒型ステンレスからなる基材と、ニップ部Nへ弾性を付与するために基材上に形成されるシリコンゴムからなる弾性層と、ニップ部Nで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるために弾性層の表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層とを備える。   The pressure roller 132 melts an unfixed toner image at the nip portion N, a base material made of cylindrical stainless steel, an elastic layer made of silicone rubber formed on the base material to impart elasticity to the nip portion N, and the like. In order to improve releasability at the time of fixing, a release layer comprising a fluororesin tube covering the surface of the elastic layer is provided.

また、加圧ローラー132は、モーター等の駆動源(図略)によって回転駆動させられ、さらに定着ローラー131に対してその中心方向に加圧する。これにより、加圧ローラー132が定着ローラー131に圧接し、加圧ローラー132が回転すると、定着ローラー131が加圧ローラー132に対して逆方向に従動回転する。   The pressure roller 132 is driven to rotate by a drive source (not shown) such as a motor, and further pressurizes the fixing roller 131 in the center direction. As a result, when the pressure roller 132 comes into pressure contact with the fixing roller 131 and the pressure roller 132 rotates, the fixing roller 131 is driven to rotate in the reverse direction with respect to the pressure roller 132.

温度センサー134は、定着ローラー131表面において軸方向(幅方向)の中央部の通紙領域と、B5やA4縦等の幅の狭い用紙が通紙された時に非通紙領域となる軸方向の両端部とに対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。温度センサー134により検知された温度に基づいて、誘導加熱部133の電源が制御され、定着ローラー131表面が所定の温度に保持される。   The temperature sensor 134 has an axial direction (width direction) on the surface of the fixing roller 131 and an axial direction that becomes a non-sheet passing area when a narrow width sheet such as B5 or A4 is passed. It arrange | positions so that it may oppose both ends, and the temperature of each area | region is detected. Based on the temperature detected by the temperature sensor 134, the power source of the induction heating unit 133 is controlled, and the surface of the fixing roller 131 is held at a predetermined temperature.

誘導加熱部133は、励磁コイル133aとコア133bとを備え、電磁誘導により定着ローラー131を加熱するものである。銅線からなる励磁コイル133aは、ホビン(図示せず)に巻回され、コア133bの中央部の周りを軸方向に周回するように、定着ローラー131の外周面の一部に対向配置されている。また励磁コイル133aは、図示しない高圧電源に接続されていて、高圧電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部133から発せられる磁束は、図2の紙面に平行な方向に発せられ、定着ローラー131の誘導発熱層を貫通する。誘導発熱層の磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、誘導発熱層内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、誘導発熱層が発熱することになる。   The induction heating unit 133 includes an exciting coil 133a and a core 133b, and heats the fixing roller 131 by electromagnetic induction. An exciting coil 133a made of copper wire is wound around a hobbin (not shown), and is arranged to face a part of the outer peripheral surface of the fixing roller 131 so as to circulate around the central portion of the core 133b in the axial direction. Yes. The exciting coil 133a is connected to a high voltage power source (not shown), and generates a magnetic flux by a high frequency current supplied from the high voltage power source. A magnetic flux generated from the induction heating unit 133 is generated in a direction parallel to the paper surface of FIG. An eddy current is generated around the magnetic flux of the induction heating layer, and when the eddy current flows, Joule heat is generated by the electrical resistance in the induction heating layer, and the induction heating layer generates heat.

定着ローラー131が誘導加熱部133によって所定の温度となるように、温度センサー134の検知する温度に基づいて電源の電力を制御している。そして、定着ローラー131が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Nで挟持された用紙Pが加熱されるとともに、加圧ローラー132にて加圧されることにより、用紙P上の粉体状態のトナーが溶融定着される。   The power of the power source is controlled based on the temperature detected by the temperature sensor 134 so that the fixing roller 131 reaches a predetermined temperature by the induction heating unit 133. When the fixing roller 131 is heated and heated to a predetermined temperature, the paper P sandwiched by the nip portion N is heated and pressed by the pressure roller 132, whereby the powder on the paper P is heated. The toner in the state is melted and fixed.

図3は、定着装置13の斜視図であり、図4は、定着装置13を図3の右方向から見た側面図である。なお、説明の便宜のため、図3及び図4では定着ローラー131、加圧ローラー132、各ローラーの駆動機構及び回転検知機構を重点的に示しており、誘導加熱部133や温度センサー134等は記載を省略している。   3 is a perspective view of the fixing device 13, and FIG. 4 is a side view of the fixing device 13 as viewed from the right in FIG. For convenience of explanation, FIGS. 3 and 4 mainly show the fixing roller 131, the pressure roller 132, the driving mechanism of each roller, and the rotation detection mechanism. The induction heating unit 133, the temperature sensor 134, and the like are shown in FIG. Description is omitted.

図3に示すように、駆動モーター(図示せず)の駆動力が入力される駆動入力ギア30が回転すると、駆動入力ギア30に噛み合うローラー駆動ギア31が回転して加圧ローラー132が回転する。そして、加圧ローラー132が圧接される定着ローラー131が加圧ローラー132に従動して回転する。   As shown in FIG. 3, when the drive input gear 30 to which the drive force of a drive motor (not shown) is input rotates, the roller drive gear 31 that meshes with the drive input gear 30 rotates and the pressure roller 132 rotates. . Then, the fixing roller 131 to which the pressure roller 132 is pressed is rotated following the pressure roller 132.

駆動入力ギア30及びローラー駆動ギア31が設けられていない側(図3の右側)には、定着ローラー131の回転軸の一端に固定される大径ギア35と、大径ギア35に噛み合う第1アイドルギア37と、第1アイドルギア37に噛み合う第2アイドルギア39と、第2アイドルギア39に噛み合うアクチュエーターギア40が配置されている。また、アクチュエーターギア40に対向して回転検知センサー41が配置されている。第1アイドルギア37、第2アイドルギア39、アクチュエーターギア40、及び回転検知センサー41は、定着ローラー131の回転検知機構60(図6参照)を構成する。   On the side where the drive input gear 30 and the roller drive gear 31 are not provided (the right side in FIG. 3), a large-diameter gear 35 fixed to one end of the rotation shaft of the fixing roller 131 and a first gear meshing with the large-diameter gear 35. An idle gear 37, a second idle gear 39 that meshes with the first idle gear 37, and an actuator gear 40 that meshes with the second idle gear 39 are arranged. Further, a rotation detection sensor 41 is disposed so as to face the actuator gear 40. The first idle gear 37, the second idle gear 39, the actuator gear 40, and the rotation detection sensor 41 constitute a rotation detection mechanism 60 (see FIG. 6) of the fixing roller 131.

アクチュエーターギア40の外周面には回転検知センサー41のON及びOFFの切り換えを行う複数の遮光板40aが等間隔で固定されている。第2アイドルギア39の回転軸にはコイルバネ42が付設されており、第2アイドルギア39はコイルバネ42の付勢力によって回転軸方向に押圧されている。   A plurality of light shielding plates 40 a for switching the rotation detection sensor 41 between ON and OFF are fixed on the outer peripheral surface of the actuator gear 40 at equal intervals. A coil spring 42 is attached to the rotation shaft of the second idle gear 39, and the second idle gear 39 is pressed in the direction of the rotation shaft by the urging force of the coil spring 42.

また、加圧ローラー132は支点43aを中心として回動するアーム部材43に支持されており、アーム部材43は押圧バネ45の付勢力によって定着ローラー131側に付勢されている。これにより、加圧ローラー132は所定の圧力で定着ローラー131に圧接される。   The pressure roller 132 is supported by an arm member 43 that rotates about a fulcrum 43 a. The arm member 43 is urged toward the fixing roller 131 by the urging force of the pressing spring 45. As a result, the pressure roller 132 is pressed against the fixing roller 131 with a predetermined pressure.

図5は、第1アイドルギア37の分解斜視図である。第1アイドルギア37は軸方向において大径ギア35が噛み合う内側の第1ギア部材37aと、第2アイドルギア39が噛み合う外側の第2ギア部材37bとに2分割されている。第1ギア部材37aには回転軸が摺動可能に挿入される軸受孔47と、軸受孔47の周囲に円弧状に形成された一対のリブ50aとが形成されている。なお、第2ギア部材37bにも第1ギア部材37aと同一形状の軸受孔47と一対のリブ50bとが形成されている。   FIG. 5 is an exploded perspective view of the first idle gear 37. The first idle gear 37 is divided into two in the axial direction: an inner first gear member 37a that meshes with the large-diameter gear 35 and an outer second gear member 37b that meshes with the second idle gear 39. A bearing hole 47 into which the rotation shaft is slidably inserted and a pair of ribs 50a formed in an arc shape around the bearing hole 47 are formed in the first gear member 37a. The second gear member 37b is also formed with a bearing hole 47 and a pair of ribs 50b having the same shape as the first gear member 37a.

そして、第1ギア部材37aと第2ギア部材37bとを、リブ50aとリブ50bとが互いに噛み合うように重ね合わせて回転軸に装着されている。また、リブ50aとリブ50bとを噛み合わせたとき、リブ50aとリブ50bの間には所定の隙間が形成される。これにより、第1ギア部材37aと第2ギア部材37bとは所定角度(ここでは30°)の回転ガタを有している。   And the 1st gear member 37a and the 2nd gear member 37b are piled up so that the rib 50a and the rib 50b may mutually mesh, and it is mounted | worn with the rotating shaft. Further, when the rib 50a and the rib 50b are engaged with each other, a predetermined gap is formed between the rib 50a and the rib 50b. Thereby, the 1st gear member 37a and the 2nd gear member 37b have the rotation play of a predetermined angle (here 30 degrees).

回転検知センサー41は、平面視コ字型の対向する内面に発光部及び受光部から成る検知部が設けられたPI(フォトインタラプタ)センサーである。遮光板40aが検知部の光路を遮断することにより、検知部の受光信号レベルがHIGHからLOWに切り換わり、定着ローラー131の回転を検知可能となっている。定着ローラー131の回転が検知された場合は、検知信号が制御部(図示せず)に送信され、制御部から誘導加熱部133(図2参照)に制御信号が送信されて定着ローラー131の加熱が開始される。   The rotation detection sensor 41 is a PI (photo interrupter) sensor in which a detection unit including a light emitting unit and a light receiving unit is provided on the opposed inner surfaces of a U-shape in plan view. When the light shielding plate 40a blocks the optical path of the detection unit, the light reception signal level of the detection unit is switched from HIGH to LOW, and the rotation of the fixing roller 131 can be detected. When rotation of the fixing roller 131 is detected, a detection signal is transmitted to a control unit (not shown), and a control signal is transmitted from the control unit to the induction heating unit 133 (see FIG. 2) to heat the fixing roller 131. Is started.

次に、本発明の定着装置に用いられる回転検知機構の動作について詳述する。図6は、回転検知機構60により定着ローラー131の回転が検知される様子を示す概略側面図である。駆動入力ギア30からの駆動力により加圧ローラー132が回転駆動し、加圧ローラー132に従動して定着ローラー131が回転を開始すると、定着ローラー131の回転軸に固定された大径ギア35も定着ローラー131と同方向(図6の反時計方向)に回転する。   Next, the operation of the rotation detection mechanism used in the fixing device of the present invention will be described in detail. FIG. 6 is a schematic side view showing a state in which the rotation of the fixing roller 131 is detected by the rotation detection mechanism 60. When the pressure roller 132 is rotationally driven by the driving force from the drive input gear 30 and the fixing roller 131 starts to rotate following the pressure roller 132, the large-diameter gear 35 fixed to the rotation shaft of the fixing roller 131 is also generated. It rotates in the same direction as the fixing roller 131 (counterclockwise in FIG. 6).

次いで、大径ギア35に噛み合う第1アイドルギア37の第1ギア部材37aが図6の時計方向に回転する。そして、第1ギア部材37aのリブ50aが第2ギア部材37bのリブ50bを回転方向(時計方向)に押圧することにより第2ギア部材37bも時計方向に回転する。ここで、コイルバネ42の付勢力は第2ギア部材37bによる第2アイドルギア39の回転を妨げない程度に設定されているため、第2ギア部材37bに噛み合う第2アイドルギア39が図6の反時計方向に回転し、第2アイドルギア39に噛み合うアクチュエーターギア40が図6の時計方向に回転する。   Next, the first gear member 37a of the first idle gear 37 that meshes with the large-diameter gear 35 rotates in the clockwise direction in FIG. Then, the rib 50a of the first gear member 37a presses the rib 50b of the second gear member 37b in the rotation direction (clockwise), so that the second gear member 37b also rotates in the clockwise direction. Here, since the biasing force of the coil spring 42 is set to such an extent that the rotation of the second idle gear 39 by the second gear member 37b is not hindered, the second idle gear 39 meshing with the second gear member 37b is shown in FIG. The actuator gear 40 that rotates clockwise and meshes with the second idle gear 39 rotates clockwise in FIG.

そして、アクチュエーターギア40の回転によって遮光板40aが回転検知センサー41の検知部を通過するため、回転検知センサー41から検知信号が制御部に送信されて定着ローラー131の回転が検知される。   Then, since the light shielding plate 40a passes through the detection unit of the rotation detection sensor 41 due to the rotation of the actuator gear 40, a detection signal is transmitted from the rotation detection sensor 41 to the control unit, and the rotation of the fixing roller 131 is detected.

なお、回転検知センサー41は、HIGHからLOWへの受光信号レベルの切り換わり部分(エッジ)を所定時間内に複数回(ここでは300msec間に2回以上)検知したとき定着ローラー131の回転を検知する。また、2.5msec以上の間隔でエッジが検知されたときに検知有りと認識するようになっている。これにより、定着ローラー対13aの回転速度が全速(通常印字時)の場合と半速(写真原稿や厚紙への印字時)の場合の両方において良好な回転検知が可能となる。   Note that the rotation detection sensor 41 detects the rotation of the fixing roller 131 when it detects a switching portion (edge) of the received light signal level from HIGH to LOW a plurality of times (here, twice or more in 300 msec) within a predetermined time. To do. Further, when an edge is detected at an interval of 2.5 msec or more, it is recognized that there is a detection. As a result, it is possible to detect good rotation both when the rotation speed of the fixing roller pair 13a is full speed (during normal printing) and half speed (when printing on a photographic document or cardboard).

図7は、駆動入力ギア30とローラー駆動ギア31との間で歯飛びが発生した場合の回転検知機構の動作を示す概略側面図である。この場合、ローラー駆動ギア31は駆動入力ギア30に噛み合うときの僅かな回転(正回転)と、歯飛びが発生したときの回転負荷による僅かな逆回転とを繰り返すため、加圧ローラー132及び加圧ローラー132に従動して回転する定着ローラー131も正逆回転を小刻みに繰り返す。   FIG. 7 is a schematic side view showing the operation of the rotation detection mechanism when tooth skipping occurs between the drive input gear 30 and the roller drive gear 31. In this case, the roller drive gear 31 repeats a slight rotation (forward rotation) when meshing with the drive input gear 30 and a slight reverse rotation due to the rotational load when the tooth skip occurs, so The fixing roller 131 that rotates following the pressure roller 132 repeats forward and reverse rotations in small increments.

これにより、定着ローラー131に固定された大径ギア35、及び大径ギア35に噛み合う第1アイドルギア37の第1ギア部材37aも時計方向及び反時計方向の回転を小刻みに繰り返す。   As a result, the large-diameter gear 35 fixed to the fixing roller 131 and the first gear member 37a of the first idle gear 37 meshing with the large-diameter gear 35 also repeat the clockwise and counterclockwise rotations in small increments.

ここで、第1ギア部材37aと第2ギア部材37bとの回転ガタの角度を、歯飛び発生時の第1ギア部材37aの回転角度よりも大きく設定しておけば、歯飛び発生時に第1ギア部材37aから第2ギア部材37bへの駆動伝達を回転ガタにより吸収することができる。これにより、第2ギア部材37bに噛み合う第2アイドルギア39及び第2アイドルギア39に噛み合うアクチュエーターギア40は回転しないか、或いは回転したとしても回転角度が規制される。   Here, if the rotation backlash angle between the first gear member 37a and the second gear member 37b is set to be larger than the rotation angle of the first gear member 37a when the tooth jump occurs, the first gear jump occurs when the tooth jump occurs. The drive transmission from the gear member 37a to the second gear member 37b can be absorbed by the rotation backlash. As a result, the second idle gear 39 that meshes with the second gear member 37b and the actuator gear 40 that meshes with the second idle gear 39 do not rotate, or even if they rotate, the rotation angle is restricted.

例えば、駆動入力ギア30の歯数を25、駆動入力ギア30と第1アイドルギア37との回転数の比を1:0.85とすると、駆動入力ギア30に1歯分の歯飛びが発生したときの駆動入力ギア30の回転角は360/25=14.4°となり、そのときの第1アイドルギア37の回転角は14.4×0.85=12.24°となる。従って、第1ギア部材37aと第2ギア部材37bとの回転ガタの角度を12.24°よりも大きく設定しておけば、第1ギア部材37aから第2ギア部材37bへの駆動伝達を吸収してアクチュエーターギア40の回転を防止若しくは回転角度を規制することができる。   For example, if the number of teeth of the drive input gear 30 is 25 and the rotation ratio of the drive input gear 30 and the first idle gear 37 is 1: 0.85, the drive input gear 30 will have tooth skipping by one tooth. In this case, the rotation angle of the drive input gear 30 is 360/25 = 14.4 °, and the rotation angle of the first idle gear 37 at that time is 14.4 × 0.85 = 12.24 °. Therefore, if the rotation backlash angle between the first gear member 37a and the second gear member 37b is set to be larger than 12.24 °, the drive transmission from the first gear member 37a to the second gear member 37b is absorbed. Thus, the rotation of the actuator gear 40 can be prevented or the rotation angle can be regulated.

また、第2アイドルギア39はコイルバネ42によって軸方向に押圧されているため、第1ギア部材37aと第2ギア部材37bとの回転ガタによる回転検知センサー41の誤検知の防止効果は、第1ギア部材37aのリブ50aと第2ギア部材37bのリブ50aとの相対位置に関係なく発現される。   Further, since the second idle gear 39 is pressed in the axial direction by the coil spring 42, the effect of preventing the erroneous detection of the rotation detection sensor 41 due to the backlash between the first gear member 37a and the second gear member 37b is the first effect. It is expressed regardless of the relative position of the rib 50a of the gear member 37a and the rib 50a of the second gear member 37b.

例えば、図7のようにリブ50aがリブ50bの回転方向上流側に当接した状態で歯飛びが発生すると、リブ50bがリブ50aに押圧されて第2ギア部材37bが駆動入力ギア30の1歯分に相当する角度(ここでは12.24°)だけ回転する。このとき、アクチュエーターギア40の回転位置によっては遮光板40aが回転検知センサー41の検知部を遮断或いは開放するため、回転検知センサー41によりエッジが検知される。   For example, when tooth skip occurs in a state where the rib 50 a is in contact with the upstream side of the rotation direction of the rib 50 b as shown in FIG. 7, the rib 50 b is pressed against the rib 50 a and the second gear member 37 b is It rotates by an angle corresponding to the tooth (here, 12.24 °). At this time, depending on the rotation position of the actuator gear 40, the light shielding plate 40 a blocks or opens the detection unit of the rotation detection sensor 41, so that the edge is detected by the rotation detection sensor 41.

しかし、第2ギア部材37bに噛み合う第2アイドルギア39はコイルバネ42によって軸方向に押圧され、自由回転が規制されているため、第2ギア部材37bは駆動入力ギア30の1歯分に相当する12.24°だけ回転した位置で停止する。即ち、歯飛びにより第1ギア部材37aが正逆回転(揺動)しても回転ガタによって駆動伝達が吸収され、第2アイドルギア39が第1ギア部材37aに追従して揺動しないようになっている。従って、アクチュエーターギア40も揺動せずに停止するため、回転検知センサー41においてエッジは常に1回しか検知されず、定着ローラー131が回転したと誤検知されることはない。   However, since the second idle gear 39 meshing with the second gear member 37 b is pressed in the axial direction by the coil spring 42 and free rotation is restricted, the second gear member 37 b corresponds to one tooth of the drive input gear 30. 12. Stop at a position rotated by 24 °. That is, even if the first gear member 37a rotates forward and backward (oscillates) due to tooth skipping, the drive transmission is absorbed by the rotation play so that the second idle gear 39 does not swing following the first gear member 37a. It has become. Therefore, since the actuator gear 40 also stops without swinging, the edge is always detected only once by the rotation detection sensor 41, and it is not erroneously detected that the fixing roller 131 has rotated.

以上説明したように、本発明の構成によれば、定着ローラー132からアクチュエーターギア40までの第1アイドルギア37を軸方向に2分割して回転ガタを持たせることで、駆動入力ギア30の歯飛び発生時における定着ローラー131の回転の誤検知を確実に防止することができる。従って、定着ローラー131が停止した状態で加熱されることによるローラーの熱変形や発煙、発火のおそれがなく安全性に優れた定着装置13、及び画像形成装置100となる。   As described above, according to the configuration of the present invention, the first idle gear 37 from the fixing roller 132 to the actuator gear 40 is divided into two in the axial direction so as to have a rotational play, so that the teeth of the drive input gear 30 can be obtained. It is possible to reliably prevent erroneous detection of the rotation of the fixing roller 131 when the jump occurs. Accordingly, the fixing device 13 and the image forming apparatus 100 are excellent in safety because there is no risk of thermal deformation, smoke generation, or ignition of the roller due to heating with the fixing roller 131 stopped.

なお、ここでは第1アイドルギア37と第2アイドルギアの2つのギアを用いて定着ローラー131に固定された大径ギア35とアクチュエーターギア40とを連結したが、3つ以上のアイドルギアを用いて連結しても良い。その場合、いずれかのアイドルギアを第1ギア部材及び第2ギア部材に2分割するとともに、2分割されたアイドルギアの駆動伝達方向下流側に連結されたいずれかのアイドルギアにコイルバネ42を配置してアクチュエーターギア40の逆回転を防止すれば良い。或いは、アクチュエーターギア40自体にコイルバネ42を配置して逆回転を防止することもできる。   Here, the large-diameter gear 35 fixed to the fixing roller 131 and the actuator gear 40 are connected using the first idle gear 37 and the second idle gear, but three or more idle gears are used. May be connected. In that case, one of the idle gears is divided into a first gear member and a second gear member, and a coil spring 42 is disposed on any of the idle gears connected to the downstream side of the drive transmission direction of the divided idle gear. Thus, the reverse rotation of the actuator gear 40 may be prevented. Alternatively, a coil spring 42 can be disposed on the actuator gear 40 itself to prevent reverse rotation.

また、コイルバネ42を配置する代わりに、第2アイドルギア39若しくはアクチュエーターギア40を一方向にのみ駆動伝達可能なワンウェイギアとしても良い。   Further, instead of arranging the coil spring 42, the second idle gear 39 or the actuator gear 40 may be a one-way gear capable of transmitting the drive only in one direction.

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、誘導加熱部133を有するIH方式の定着装置13を例に挙げて説明したが、定着ローラーが他の加熱方式で加熱される定着装置にも全く同様に適用できるのはもちろんである。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, the IH type fixing device 13 having the induction heating unit 133 has been described as an example, but the present invention can be applied to a fixing device in which the fixing roller is heated by another heating method. Of course.

例えば、定着ローラーと加熱ローラーとに無端状の定着ベルトを架け渡し、加熱ローラーを外部から加熱して定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを介して定着ローラーと加圧ローラーのニップで未定着トナー画像を記録媒体に定着させるベルト加熱方式の場合、加熱ローラーの回転検知機構として用いることができる。   For example, an endless fixing belt is bridged between a fixing roller and a heating roller, the heating roller is heated from the outside to heat the fixing belt, and an unfixed toner image is formed at the nip between the fixing roller and the pressure roller via the fixing belt. In the case of a belt heating method for fixing the toner image to the recording medium, it can be used as a rotation detection mechanism for the heating roller.

また、本発明は図1に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、モノクロ複写機やデジタル複合機、ファクシミリやレーザープリンター等、定着装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。   The present invention is not limited to the tandem type color printer as shown in FIG. 1, and can be applied to various image forming apparatuses including a fixing device such as a monochrome copying machine, a digital multifunction machine, a facsimile machine, and a laser printer. .

本発明は、定着ローラー等の被加熱回転体を外部から加熱する加熱手段を備え、被加熱回転体が回転している状態で加熱を行う必要のある定着装置に利用可能である。本発明の利用により、ギアの噛み合い不良による歯飛びが発生した場合に、被加熱回転体の回転の誤検知を防止して被加熱回転体の過熱による熱変形や発煙、発火を確実に防止できる安全性の高い定着装置となる。   The present invention can be applied to a fixing device that includes a heating unit that heats a heated rotating body such as a fixing roller from the outside and needs to be heated while the heated rotating body is rotating. Use of the present invention can prevent erroneous detection of rotation of the heated rotating body and reliably prevent thermal deformation, smoke generation, and ignition due to overheating of the heated rotating body when tooth skipping occurs due to poor gear meshing. It becomes a highly secure fixing device.

Pa〜Pd 画像形成部
13 定着装置
13a 定着ローラー対
131 定着ローラー(被加熱回転体)
132 加圧ローラー
133 誘導加熱部(加熱手段)
30 駆動入力ギア
31 ローラー駆動ギア
35 大径ギア(出力側ギア)
37 第1アイドルギア
37a 第1ギア部材
37b 第2ギア部材
39 第2アイドルギア
40 アクチュエーターギア
40a 遮光板
41 回転検知センサー(光学式センサー)
42 コイルバネ(逆回転防止手段)
60 回転検知機構
100 カラープリンター
Pa to Pd Image forming unit 13 Fixing device 13a Fixing roller pair 131 Fixing roller (heated rotating body)
132 Pressure roller 133 Induction heating unit (heating means)
30 Drive input gear 31 Roller drive gear 35 Large diameter gear (output side gear)
37 first idle gear 37a first gear member 37b second gear member 39 second idle gear 40 actuator gear 40a light shielding plate 41 rotation detection sensor (optical sensor)
42 Coil spring (reverse rotation prevention means)
60 Rotation detection mechanism 100 Color printer

Claims (4)

加熱手段により加熱される被加熱回転体と、
該被加熱回転体に駆動力を入力する駆動入力ギアと、
前記被加熱回転体に固定された出力側ギアと、該出力側ギアの駆動力によって回転する外周面に遮光板が形成されたアクチュエーターギアと、該アクチュエーターギアの遮光板による光路の開放若しくは遮断を検知する光学式センサーと、一端が前記出力側ギアに連結され他端が前記アクチュエーターギアに連結される複数のアイドルギアで構成されるギア列と、を含み、前記被加熱回転体が回転しているか否かを検知する回転検知機構と、
を有する定着装置において、
前記ギア列を構成する複数のアイドルギアのうち少なくとも1つは、駆動伝達方向上流側のギアが連結される第1ギア部材と、該第1ギア部材の軸方向に隣接して形成され駆動伝達方向下流側のギアと噛み合いながら前記第1ギア部材と一体に回転する第2ギア部材とに2分割されており、
前記第1ギア部材と前記第2ギア部材との間に、前記駆動入力ギアの1歯分に対応する回転角度よりも大きい回転ガタを設けるとともに、前記第2ギア部材の駆動伝達方向下流側に連結されたいずれかのアイドルギア、若しくは前記アクチュエーターギアに逆回転防止手段を設けたことを特徴とする定着装置。
A heated rotating body heated by a heating means;
A drive input gear for inputting a driving force to the heated rotating body;
An output side gear fixed to the heated rotating body, an actuator gear having a light shielding plate formed on an outer peripheral surface that is rotated by a driving force of the output side gear, and an optical path opened or blocked by the light shielding plate of the actuator gear. An optical sensor for detecting, and a gear train composed of a plurality of idle gears having one end connected to the output gear and the other end connected to the actuator gear, and the heated rotating body rotates. A rotation detection mechanism for detecting whether or not,
In a fixing device having
At least one of the plurality of idle gears constituting the gear train is formed adjacent to the first gear member to which the gear on the upstream side in the drive transmission direction is connected, and the axial direction of the first gear member is formed and transmitted. Divided into a second gear member that rotates integrally with the first gear member while meshing with a gear on the downstream side in the direction,
A rotation play larger than a rotation angle corresponding to one tooth of the drive input gear is provided between the first gear member and the second gear member, and on the downstream side in the drive transmission direction of the second gear member. A fixing device characterized in that a reverse rotation preventing means is provided on any of the connected idle gears or the actuator gear.
前記光学式センサーは、前記遮光板による光路の開放若しくは遮断を所定時間内に複数回検知したとき前記被加熱回転体の回転を検知することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the optical sensor detects the rotation of the heated rotating body when detecting the opening or blocking of the optical path by the light shielding plate a plurality of times within a predetermined time. 前記加熱手段は、電磁誘導により被加熱回転体を外部から加熱する誘導加熱部であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit is an induction heating unit that heats a heated rotating body from the outside by electromagnetic induction. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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