JP2013088517A - Image heating device - Google Patents

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pressure
cam
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JP2011227036A
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Keisuke Mogi
佳祐 茂木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve image quality and durability by removing cut scratch of a fixing belt by reciprocally operating the fixing belt with an inexpensive configuration.SOLUTION: The image heating device is provided with a cam that performs a reciprocal operation interlocking the pressure release of a fixing device. The integral multiple of a rotation angle made for one operation of the cam is not 360.

Description

本発明は、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式により記録材上に形成されたトナー像を加熱する像加熱装置に関する。   The present invention relates to an image heating apparatus that heats a toner image formed on a recording material by an electrophotographic method capable of forming an image on the recording material such as a multifunction machine, a copying machine, a printer, and a fax machine.

従来、電子写真方式等を利用した画像形成装置において、トナーによって記録材上に形成された画像を像加熱部材と加圧部材とにより形成されるニップ部にて加熱する像加熱装置が用いられる。記録材がニップ部に狭持されている時、記録材端部のエッジ部分が像加熱部材に当接している状態にある。また、記録材の端部は記録材が狭持される際、加圧部材のたわみの起点となるため、記録材の端部に相当する像加熱部材表面には大きな圧力が生じやすい。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic system or the like, an image heating apparatus that heats an image formed on a recording material with toner at a nip portion formed by an image heating member and a pressure member is used. When the recording material is held in the nip portion, the edge portion of the recording material end is in contact with the image heating member. Further, since the end portion of the recording material becomes a starting point of deflection of the pressure member when the recording material is held, a large pressure is likely to be generated on the surface of the image heating member corresponding to the end portion of the recording material.

さらに、上述のような像加熱装置の場合、通紙領域では熱が紙に奪われるのに対し、非通紙領域では通紙領域に比して非常に高温になる端部昇温の問題がある。端部昇温によって、像加熱部材の長手方向に温度差が生じ、この温度差による搬送速度差によって、記録材のエッジ部(紙コバ部)で像加熱部材或いは加圧部材の表面のPTFE、PFAといったフッ素樹脂のコート層を磨耗させ、像加熱部材或いは加圧部材の表面に傷が生じやすいという問題がある(この傷を以下、紙コバ傷と呼ぶ)。   Further, in the case of the image heating apparatus as described above, the heat is taken away by the paper in the paper passing area, whereas the problem of the temperature rise at the end that becomes very high in the non-paper passing area as compared with the paper passing area is caused. is there. A temperature difference occurs in the longitudinal direction of the image heating member due to the temperature rise at the edge, and the PTFE on the surface of the image heating member or the pressure member at the edge portion (paper edge portion) of the recording material due to the difference in the conveyance speed due to this temperature difference, There is a problem that a coating layer of fluororesin such as PFA is worn and the surface of the image heating member or the pressure member is likely to be scratched (this scratch is hereinafter referred to as a paper edge scratch).

この傷が発生した状態で傷の位置が印字領域内であるような幅の広い記録材を通紙すると、像加熱時に像加熱部材或いは加圧部材の表面に形成された微少な傷による凹凸が記録材上のトナーに転写され、画像品位を落としてしまう。さらにコバ傷が進行すると、オフセットした微量のトナーや紙粉が傷の部分に蓄積され、ある一定量以上蓄積すると記録材表面に付着し画像を汚す原因となりうる。また、この傷が像加熱部材或いは加圧部材のゴム層の破壊起点ともなり得る。像加熱装置の高寿命化を図る上で、この紙コバ傷は解決すべき問題である。   When a wide recording material is passed such that the position of the scratch is within the print area in the state where the scratch has occurred, unevenness due to a small scratch formed on the surface of the image heating member or the pressure member during image heating is generated. It is transferred to the toner on the recording material and the image quality is degraded. Further, when the edge flaw progresses, a small amount of offset toner or paper dust accumulates on the flawed part, and if a certain amount or more accumulates, it can adhere to the surface of the recording material and cause the image to become dirty. In addition, this scratch can be a starting point of destruction of the rubber layer of the image heating member or the pressure member. This paper edge scratch is a problem to be solved in order to extend the life of the image heating apparatus.

これら像加熱装置における諸問題を解決するため、特許文献1によれば、カムを回転させて、定着ローラおよび加圧ローラを回転自在に支持している前後側板がローラの長手方向に往復運動(レシプロ)するように構成している。   In order to solve these problems in the image heating apparatus, according to Patent Document 1, the front and rear side plates that rotatably support the fixing roller and the pressure roller by rotating the cam reciprocate in the longitudinal direction of the roller ( Reciprocating).

特開2000−194216JP 2000-194216 A

カムが一周すると同じ位置に戻るようなレシプロ機構を採用する場合には、以下の問題が生ずる。即ち、所定タイミング毎にカムの予め設定された角度の回転によりレシプロ動作を行う構成において、一回分のカムの回転角度が一周分の360°の約数の場合には、レシプロ動作後の停止位置が同じになる場合が多くなり、像加熱装置の高寿命化の妨げとなる。   When a reciprocating mechanism that returns to the same position as the cam makes a round is employed, the following problems occur. That is, in a configuration in which the reciprocating operation is performed by rotating the cam at a predetermined angle at each predetermined timing, when the rotation angle of the cam for one round is a divisor of 360 ° for one round, the stop position after the reciprocating operation Are often the same, which hinders the longevity of the image heating apparatus.

そのため、本発明は、予め設定された角度でカムを回転し続けてレシプロ動作を行う構成であっても、レシプロ動作後の停止位置が同じになる頻度を低減することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to reduce the frequency at which the stop position after the reciprocating operation becomes the same even when the reciprocating operation is performed by continuously rotating the cam at a preset angle.

そこで、本発明は、記録材に形成されたトナー像を加熱する回転可能な像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、カムを有し、カムを予め設定した設定角度で回転することで前記ニップ部を形成している前記像加熱部材と前記加圧部材とを前記像加熱部材の回転軸線方向にレシプロするレシプロ機構と、予め設定したレシプロ動作毎に前記カムの回転角度が予め設定した設定角度になるように前記カムを回転する回転機構と、有する像加熱装置において、前記設定角度の値は360よりも小さい値あって、設定角度の整数倍が360にならない値であることを特徴とする。   Therefore, the present invention provides a rotatable image heating member that heats a toner image formed on a recording material, a pressure member that presses the image heating member and forms a nip portion that sandwiches and conveys the recording material, and a cam. And a reciprocating mechanism that reciprocates the image heating member and the pressure member forming the nip portion by rotating the cam at a preset setting angle in the rotation axis direction of the image heating member, In the image heating apparatus having the rotation mechanism that rotates the cam so that the rotation angle of the cam becomes a preset setting angle for each set reciprocating operation, the value of the setting angle is smaller than 360, The integer multiple of the set angle is a value that does not become 360.

本発明により、予め設定された角度でカムを回転し続けてレシプロ動作を行う構成であっても、レシプロ動作後の停止位置が同じになる頻度を低減することで、像加熱装置の高寿命化を図ることができる。   According to the present invention, even if the reciprocating operation is performed by continuously rotating the cam at a preset angle, the service life of the image heating apparatus is increased by reducing the frequency at which the stop position after the reciprocating operation becomes the same. Can be achieved.

本実施例に係る画像形成装置の概略図Schematic of the image forming apparatus according to the present embodiment 本実施例に係る定着装置の概略図Schematic of the fixing device according to the present embodiment 本実施例に係る加圧解除機構の概略図Schematic of the pressure release mechanism according to this embodiment 本実施例に係る加圧解除機構の概略図Schematic of the pressure release mechanism according to this embodiment 定着装置に記録材が通紙されている図Diagram of recording material being passed through the fixing device 本実施例に係る加圧解除機構の概略図Schematic of the pressure release mechanism according to this embodiment 本発明に係るレシプロ動作の概略図Schematic of reciprocating operation according to the present invention レシプロカムのプロファイルを示す図Diagram showing reciprocating cam profile

(実施例1)
以下に、実施の形態に基づいて、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は、トナーを用いて記録材に画像を形成する画像形成装置の装置本体100の構成を示し、記録材S上に転写されたトナー像に熱と圧を加えて定着処理する定着装置(像加熱装置)が備わっている。但し、画像形成装置の具体例として中間転写ベルトを用いたフルカラーの画像形成装置が図示されているが、その構成の画像形成装置に限定されるものではない。
Example 1
Below, based on an embodiment, the present invention is explained in detail using a drawing.
FIG. 1 shows a configuration of an apparatus main body 100 of an image forming apparatus that forms an image on a recording material using toner, and a fixing device that applies heat and pressure to a toner image transferred onto the recording material S (fixing processing) Image heating device). However, although a full-color image forming apparatus using an intermediate transfer belt is illustrated as a specific example of the image forming apparatus, the image forming apparatus is not limited to the configuration.

本実施例では、図1に示すように、装置本体100では上記4色のトナー像形成に対応する画像形成部200Y,200M,200C,200Kが直列に配置されている。そして、可視画像化するまでのプロセスを各色ごとに並列処理するタンデム方式が採用されている。本実施例では、トナーの色を除き、画像形成部が像担持体である感光体20にトナー像を形成するための画像形成構成は共通であるため、イエローの画像形成部200Yを代表して感光体上にトナー像を形成するための構成を説明する。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, in the apparatus main body 100, image forming units 200Y, 200M, 200C, and 200K corresponding to the four color toner image formation are arranged in series. Then, a tandem method is employed in which processes until a visible image is processed in parallel for each color. In this embodiment, except for the color of the toner, the image forming configuration for forming a toner image on the photoconductor 20 whose image forming unit is an image carrier is common, so that the yellow image forming unit 200Y is representative. A configuration for forming a toner image on the photoreceptor will be described.

像担持体である感光体20Yの表面は帯電装置21Yによって所定の電位になるように一様に帯電される。その後、露光装置22Yによって感光体20Yの表面を露光することによって、感光体20Y上に静電潜像が形成される。そして、感光体20Y上の静電潜像は、現像装置23Yによって現像剤を用いて現像され、トナー像が形成される。現像装置23Yによって現像された感光体20Y上のトナー像は、一次転写装置24Yによって無端状ベルトによる中間転写ベルト25に転写される。   The surface of the photoreceptor 20Y, which is an image carrier, is uniformly charged by the charging device 21Y so as to have a predetermined potential. Thereafter, the surface of the photoreceptor 20Y is exposed by the exposure device 22Y, whereby an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 20Y. Then, the electrostatic latent image on the photoreceptor 20Y is developed by using the developer by the developing device 23Y, and a toner image is formed. The toner image on the photoreceptor 20Y developed by the developing device 23Y is transferred to the intermediate transfer belt 25 by an endless belt by the primary transfer device 24Y.

そして、各画像形成部で上記と同様の工程によりそれぞれの感光体に形成されたトナー像は、同様に中間転写ベルト25に順次重畳させて転写されることで、中間転写ベルト25上にカラートナー像が形成される。そして、全色一次転写された中間転写体25上のカラートナー像は、二次転写装置26によって記録材S上に一括転写される。記録材Sは、給紙装置によって二次転写装置26まで搬送される。未定着のトナー像を担持した記録材Sはベルト方式の本実施形態による定着装置27へと搬送される。定着装置27では、記録材S上のトナー像は定着ニップ部にて加熱と加圧により記録材S上に定着される。そして、定着後の記録材Sは排紙トレイ28へと排紙される。裏面側に画像を形成する際には、記録材は記録材反転路29によって反転され、その後、両面搬送路30を介して再度上記と同様の画像形成プロセスにより2次転写部で裏面側に画像が形成される。   The toner images formed on the respective photoconductors by the same processes as described above in the respective image forming units are similarly transferred to the intermediate transfer belt 25 in a superimposed manner, so that the color toner is transferred onto the intermediate transfer belt 25. An image is formed. Then, the color toner image on the intermediate transfer body 25 on which all colors have been primary-transferred is collectively transferred onto the recording material S by the secondary transfer device 26. The recording material S is conveyed to the secondary transfer device 26 by a paper feeding device. The recording material S carrying an unfixed toner image is conveyed to the fixing device 27 according to this embodiment of the belt system. In the fixing device 27, the toner image on the recording material S is fixed on the recording material S by heating and pressing at the fixing nip portion. Then, the recording material S after fixing is discharged to the discharge tray 28. When an image is formed on the back surface side, the recording material is reversed by the recording material reversing path 29, and then the image is formed on the back surface side by the secondary transfer unit again by the image forming process similar to the above through the duplex conveying path 30. Is formed.

次に、図2から図5を用いて、定着装置27の構成について説明をする。
300は加熱手段としてのとしてのセラミックヒータ(以下、ヒータと記す)である。このヒータ300は、面状のセラミック基板に通電により発熱する抵抗体層が設けられ、その抵抗体層の上に保護層が設けられている。
Next, the configuration of the fixing device 27 will be described with reference to FIGS.
Reference numeral 300 denotes a ceramic heater (hereinafter referred to as a heater) as a heating means. The heater 300 is provided with a resistor layer that generates heat when energized on a planar ceramic substrate, and a protective layer is provided on the resistor layer.

301は上記のヒータ300を固定支持するための支持部材としてのヒータホルダである。このヒータホルダ301は横断面略半円弧状樋型で耐熱性樹脂等の断熱性部材である。ヒータ300はこのヒータホルダ301の下面に長手方向(記録材の搬送方向と直交する記録材の幅方向)に沿って形成具備させた溝部にヒータ表面側を下向きに露呈させて嵌め入れて耐熱性接着剤等により固定して配設してある。   Reference numeral 301 denotes a heater holder as a support member for fixing and supporting the heater 300. The heater holder 301 is a heat insulating member such as a heat resistant resin having a substantially semicircular arc shape in cross section. The heater 300 is fitted on the lower surface of the heater holder 301 along the longitudinal direction (the width direction of the recording material orthogonal to the recording material conveyance direction) with the heater surface side exposed downward to fit into the groove. It is fixed and arranged with an agent or the like.

302は、記録材上のトナー像を加熱する回転可能な像加熱部材としての耐熱性の定着ベルトであり、上記のヒータ300を含むヒータホルダ301にルーズに外嵌させてある。定着ベルト302は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、ベルトの基層となる膜厚は100μm以下、好ましくは20〜50μm程度のSUSやNiからなる金属層となっている。そして、この金属層の外周面にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコンゴムの発泡体からなる弾性層が重ねられている。更に、表層には、5〜50μm程度のPTFE、PFA等の離型層をコーティングした複合層のベルトである。また、基層の内面には数μm程度のポリイミドからなる保護層を設けてあり、ヒータ300と定着ベルト302の金属層との慴擦を低減させている。303は支持部材301の内側に配設したステーであり、ヒータホルダ301を支持している。   Reference numeral 302 denotes a heat-resistant fixing belt as a rotatable image heating member that heats the toner image on the recording material, and is loosely fitted to the heater holder 301 including the heater 300 described above. In order to reduce the heat capacity and improve the quick start property, the fixing belt 302 is a metal layer made of SUS or Ni having a thickness of 100 μm or less, preferably about 20 to 50 μm, as a base layer of the belt. An elastic layer made of a heat-resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber or a foam of silicon rubber is overlaid on the outer peripheral surface of the metal layer. Furthermore, the surface layer is a composite layer belt coated with a release layer of PTFE, PFA or the like of about 5 to 50 μm. In addition, a protective layer made of polyimide having a thickness of about several μm is provided on the inner surface of the base layer to reduce friction between the heater 300 and the metal layer of the fixing belt 302. Reference numeral 303 denotes a stay disposed inside the support member 301 and supports the heater holder 301.

304は、定着ベルト302と記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成するための加圧部材としての加圧ロールである。加圧ロールは芯金304bと、シリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム等からなる弾性層304a、PTFE,PFA等の離型層から構成される。加圧ロール304は、芯金304bの両端部を両側板400に回転自由に軸受け支持させて配設してある。   Reference numeral 304 denotes a pressure roll as a pressure member for forming a fixing nip portion for nipping and conveying the fixing belt 302 and the recording material. The pressure roll is composed of a cored bar 304b, an elastic layer 304a made of heat-resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber, and a release layer such as PTFE or PFA. The pressure roll 304 is disposed by rotatably supporting both ends of the cored bar 304b on both side plates 400.

この加圧ロール304の上側に上記のヒータ300・ヒータホルダ301・定着ベルト302・ステー303のアセンブリを、ヒータ300側を下向きにして加圧ロール304に並行に配置する。そして、ステー303を後述する加圧力可変機構500で下方に押圧させることで、ヒータ300の下面を定着ベルト302を介して加圧ロール304を圧することで定着ニップ部を形成する。   The assembly of the heater 300, the heater holder 301, the fixing belt 302, and the stay 303 is arranged above the pressure roll 304 in parallel with the pressure roll 304 with the heater 300 side facing downward. The stay 303 is pressed downward by a pressurizing variable mechanism 500 to be described later, whereby the pressure roller 304 is pressed against the lower surface of the heater 300 via the fixing belt 302 to form a fixing nip portion.

305a・305bは円筒状のヒータホルダ301の手前側と奥側の端部に嵌着して配設したフランジ部材であり、定着ベルト302内周面の端部を受けて、定着ベルト302のヒータホルダ301の長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。   Reference numerals 305 a and 305 b denote flange members that are fitted and disposed on the front and back ends of the cylindrical heater holder 301. The heater holder 301 of the fixing belt 302 receives the end of the inner peripheral surface of the fixing belt 302. It plays a role of regulating the movement along the length of the.

フランジ305は、定着装置の前後側板400にそれぞれが係合し、上下方向への移動が可能になっている。   The flanges 305 engage with the front and rear side plates 400 of the fixing device, respectively, and can move in the vertical direction.

306は分離ガイドで、排紙搬送された用紙が定着ベルト302に巻き付かないように、かつ定着ベルト302に接触して定着ベルト302に傷をつけないように、定着ベルト302とある間隔(隙間)を持って搬送方向下流側に配置されている。分離ガイド306はフランジ305の一部に係合し、バネ等の付勢部材により固定されている。   Reference numeral 306 denotes a separation guide, which is separated from the fixing belt 302 by a certain distance (gap) so that the discharged paper is not wound around the fixing belt 302 and does not touch the fixing belt 302 and damage the fixing belt 302. ) And disposed downstream in the transport direction. The separation guide 306 engages with a part of the flange 305 and is fixed by a biasing member such as a spring.

ヒータ300への通電は、図示しない温度検知部材であるサーミスタの検知温度が予め設定した設定温度になるように、通電制御部であるCPUにより制御される。   Energization of the heater 300 is controlled by a CPU that is an energization control unit so that a temperature detected by a thermistor that is a temperature detection member (not shown) becomes a preset temperature.

図3を用いて加圧力可変機構500について説明する。本実施例では加圧カム501を用いた構成になっている。加圧力可変機構500は、加圧カム501、加圧板回動軸502、加圧カム回動軸504、加圧板505、加圧調整ネジ506、加圧支持板507、加圧バネ508から構成されている。   The pressurizing variable mechanism 500 will be described with reference to FIG. In this embodiment, a configuration using a pressure cam 501 is employed. The variable pressure mechanism 500 includes a pressure cam 501, a pressure plate rotation shaft 502, a pressure cam rotation shaft 504, a pressure plate 505, a pressure adjustment screw 506, a pressure support plate 507, and a pressure spring 508. ing.

加圧板505と加圧支持板507は、加圧板回動軸502により軸支されており、加圧板505は加圧支持板507に対して回転自在に動くことが出来る。また、加圧支持板507は側板400に加圧支持板回動軸503で支持されており、加圧支持板507の先端に設けられた先端507a部で、側板400に対してビス等の手段で固定されている。   The pressure plate 505 and the pressure support plate 507 are supported by a pressure plate rotation shaft 502, and the pressure plate 505 can move freely with respect to the pressure support plate 507. The pressure support plate 507 is supported on the side plate 400 by a pressure support plate rotation shaft 503, and a tip 507 a portion provided at the tip of the pressure support plate 507 is a means such as a screw with respect to the side plate 400. It is fixed with.

加圧支持板507には加圧調整ネジ506が締結されており、加圧調整ネジ506を締めることによって加圧調整ネジ506の座面が加圧バネ508のバネ長を縮め、加圧板505に負荷されるバネ荷重を大きくすることができる。加圧板505は上述のとおり加圧支持板507に対して回転自在に支持されているので、加圧バネ508による圧縮力によって加圧板回動軸502まわりにモーメントが発生する。   A pressure adjustment screw 506 is fastened to the pressure support plate 507. By tightening the pressure adjustment screw 506, the seat surface of the pressure adjustment screw 506 shortens the spring length of the pressure spring 508, and The applied spring load can be increased. Since the pressure plate 505 is rotatably supported with respect to the pressure support plate 507 as described above, a moment is generated around the pressure plate rotation shaft 502 by the compression force of the pressure spring 508.

加圧板505はフランジ305に当接するように配置されているので、加圧板505に生じるモーメントによってフランジ305は加圧ローラ304方向へ押され、加圧ローラ304と定着ベルト302の間に定着ニップが形成されることとなる。   Since the pressure plate 505 is disposed so as to contact the flange 305, the flange 305 is pushed toward the pressure roller 304 by a moment generated in the pressure plate 505, and a fixing nip is formed between the pressure roller 304 and the fixing belt 302. Will be formed.

加圧力を解除する際には、所定の偏心量を持った加圧カム501が回転して加圧板505を押し上げ、加圧板505とフランジ305の接触を解除するまで加圧板505を回転させることによって加圧力を解除している。加圧カム501の外側に駆動源Mが備えられており、制御部であるCPUが駆動源(モータ)を動作させることによって加圧カム回動軸504を回転させ、圧解除が可能となる。通常、加圧力は例えば300Nに設定されている。図3では、定着装置を画像形成装置にセットした際の奥側方向から見た図で説明している。図4に示すように前側にも同じ機構があり、駆動源Mから駆動が加圧カム回動軸504に伝達し、回転する事によって、前奥の加圧カムが同時に回転し、前奥ともに圧解除することができる。   When releasing the applied pressure, the pressure cam 501 having a predetermined eccentric amount rotates to push up the pressure plate 505 and rotate the pressure plate 505 until the contact between the pressure plate 505 and the flange 305 is released. The pressure is released. A driving source M is provided outside the pressurizing cam 501, and the CPU, which is a control unit, operates the driving source (motor) to rotate the pressurizing cam rotating shaft 504, thereby releasing the pressure. Usually, the applied pressure is set to 300 N, for example. In FIG. 3, the fixing device is described with reference to the back side direction when set in the image forming apparatus. As shown in FIG. 4, there is the same mechanism on the front side, and the driving force is transmitted from the driving source M to the pressure cam rotating shaft 504 and rotated, whereby the front pressure cam is rotated at the same time. The pressure can be released.

以上示した動作によって、プリント動作がスタートすると、記録材Pに転写されたトナーTが、所定の温度に保たれた定着ベルト302と加圧ロール304の間に形成されたニップ部を通過することによって、記録材PにトナーTが定着される。そして、記録材は、分離ガイド306の下面を通過し、排紙される。プリント動作が終了すると、加圧力可変手段500によって圧解除状態が保たれる。   When the printing operation is started by the operation described above, the toner T transferred to the recording material P passes through the nip portion formed between the fixing belt 302 and the pressure roll 304 maintained at a predetermined temperature. As a result, the toner T is fixed to the recording material P. Then, the recording material passes through the lower surface of the separation guide 306 and is discharged. When the printing operation is completed, the pressure release state is maintained by the pressurizing variable means 500.

図5にプリント動作中の定着装置の様子を示す。プリント時は加圧力可変機構500によって定着ベルト302と加圧ロール304の間に定着ニップが形成され、定着ニップ部を記録材が通過することによって定着工程が完了する。ここで、記録材の端部には記録材の裁断の際に生じる微小なバリがあり、このバリによって、定着工程時に記録材の端部に相当する定着ベルト302の表面に微小な傷が生ずる。また、同じサイズの記録材を連続的に定着する場合、定着ベルト302の記録材が通過する部分(通紙部)と記録材が通過しない部分(非通紙部)では、定着ベルト302表面の温度差が生じてきてしまう。通紙部では定着ベルト302の熱がトナーの定着によって使用され、非通紙部では定着ベルト302の熱が使用されないためである。この温度差によって、定着ベルトの非通紙部領域では表面速度が通紙部領域に対して相対的に速くなる。その結果、記録材の端部領域で微小なスリップが発生し、定着ベルト302の表面に微小な凹凸(これら記録材端部による定着ベルト表面傷を、以下コバ傷と呼ぶ)を生じさせてしまう原因になりうる。   FIG. 5 shows a state of the fixing device during the printing operation. During printing, a fixing nip is formed between the fixing belt 302 and the pressure roll 304 by the variable pressure mechanism 500, and the fixing process is completed when the recording material passes through the fixing nip portion. Here, there are minute burrs formed at the end of the recording material when the recording material is cut, and the burrs cause minute scratches on the surface of the fixing belt 302 corresponding to the end of the recording material during the fixing process. . In addition, when the same size recording material is continuously fixed, the surface of the fixing belt 302 on the portion of the fixing belt 302 where the recording material passes (sheet passing portion) and where the recording material does not pass (non-sheet passing portion). A temperature difference will occur. This is because the heat of the fixing belt 302 is used for fixing the toner in the paper passing portion, and the heat of the fixing belt 302 is not used in the non-paper passing portion. Due to this temperature difference, the surface speed in the non-sheet passing area of the fixing belt becomes relatively higher than that in the sheet passing area. As a result, a minute slip is generated in the end region of the recording material, and minute irregularities are formed on the surface of the fixing belt 302 (the fixing belt surface scratches due to these recording material end portions are hereinafter referred to as edge scratches). It can be a cause.

上記コバ傷を低減させる手段として、先行技術に挙げたように定着装置全体を記録材に対して往復運動させ、定着ベルトや定着ローラに対する記録材端部通過位置をずらし、コバ傷を低減させる方法がある。   As means for reducing the edge scratches, a method of reducing the edge scratches by reciprocating the entire fixing device with respect to the recording material as described in the prior art and shifting the recording material end passage position relative to the fixing belt and the fixing roller. There is.

そこで、本発明は、簡単な構成でコバ傷を効果的に低減する装置を提供するものである。本発明を適用した定着装置を図6、図7を用いて説明する。   Therefore, the present invention provides an apparatus that effectively reduces edge scratches with a simple configuration. A fixing device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図6に示すように、本発明では、加圧板回動軸502の加圧バネ508とは反対側に、レシプロ機構600を設けている。本実施例のレシプロ機構600は、像加熱部材の回転軸線方向に相当する定着ベルトの幅方向に定着ベルトを移動させるものである。レシプロ機構600は、揺動部材601と、ギア602と、レシプロカム部材603から構成されている。揺動部材601は、その円周上の一部に突起601aが設けられており、一方で加圧板505の端部からもその一部が突出した形状になっている。   As shown in FIG. 6, in the present invention, a reciprocating mechanism 600 is provided on the opposite side of the pressure plate rotation shaft 502 from the pressure spring 508. The reciprocating mechanism 600 according to the present embodiment moves the fixing belt in the width direction of the fixing belt corresponding to the rotation axis direction of the image heating member. The reciprocating mechanism 600 includes a swing member 601, a gear 602, and a reciprocating cam member 603. The swing member 601 is provided with a protrusion 601 a on a part of its circumference, and a part of the swing member 601 protrudes from the end of the pressure plate 505.

圧解除時、加圧カム501が回転することによって加圧板505が加圧板回動軸502周りに、図示の半時計回りに回転する。すると、加圧板505の端部に設けられた突出形状が、揺動部材601の突起601aと当接し、揺動部材601が図の矢印方向に回転する。   When the pressure is released, the pressure cam 501 rotates to rotate the pressure plate 505 around the pressure plate rotation shaft 502 in the counterclockwise direction shown in the drawing. Then, the protruding shape provided at the end of the pressure plate 505 contacts the protrusion 601a of the swing member 601 and the swing member 601 rotates in the direction of the arrow in the figure.

揺動部材601には、内部にワンウェイクラッチを配しており、揺動部材601の右回りの回転により、軸604に回転力が伝わる。   A one-way clutch is disposed inside the swing member 601, and a rotational force is transmitted to the shaft 604 by the clockwise rotation of the swing member 601.

同軸にはギア602が軸601と連れまわるように嵌合しており、揺動部材601の回転により、結果としてギア602が回転する。   The gear 602 is fitted coaxially with the shaft 601, and as a result, the gear 602 is rotated by the rotation of the swing member 601.

このギア602による駆動力は、ギア等で連結されて最終的にレシプロカム603を回転させることとなる。図7に示すように、レシプロカム603にはその円筒面に溝形状603aを有している。また、溝603aは円周方向に回転するに伴い、カムの軸方向に変位するような形状、すなわちV字形状に溝が切ってある。V字の溝はレシプロカム603一周で、同じ位置に戻ってくるような形状をしている。例えば、一周で3mmの範囲を往復するように設計されている。即ち、回転角が360°になると、初めて同じ位置に戻る構成である。   The driving force by the gear 602 is connected by a gear or the like and finally rotates the reciprocating cam 603. As shown in FIG. 7, the reciprocating cam 603 has a groove shape 603a on its cylindrical surface. Further, the groove 603a is cut into a shape that is displaced in the axial direction of the cam as it rotates in the circumferential direction, that is, a V-shape. The V-shaped groove is shaped so as to return to the same position around the reciprocating cam 603. For example, it is designed to reciprocate in the range of 3 mm in one round. That is, when the rotation angle reaches 360 °, it returns to the same position for the first time.

溝603aには、突起605が嵌合している。レシプロカム603が回転すると、溝603aに嵌合している突起605は、溝603aに沿ってレシプロカム603の軸方向に移動することとなる。突起605はフランジ嵌合部材606の一部から形成されている。また、フランジ嵌合部材606には、フランジ305が、上下方向に移動可能に、かつ定着装置の前奥方向には固定されるように嵌合している。これは、側板400とレシプロ軸410が一体となっており、レシプロ軸410によってフランジ嵌合部材606が前奥方向に移動可能に固定されているためである。このため、レシプロカム603が回転する事によって、フランジ嵌合部材606が定着装置の前奥方向に移動し、結果としてフランジ305が定着装置の前奥方向に移動する事が可能となる。定着ベルト302の長手方向の位置はフランジ305に当接することによって決定されているので、フランジ305が移動する事によって定着ベルト302の長手方向の位置を変化させることが可能となる。   A protrusion 605 is fitted in the groove 603a. When the reciprocating cam 603 rotates, the protrusion 605 fitted in the groove 603a moves in the axial direction of the reciprocating cam 603 along the groove 603a. The protrusion 605 is formed from a part of the flange fitting member 606. Further, the flange fitting member 606 is fitted so that the flange 305 can move in the vertical direction and is fixed in the front-rear direction of the fixing device. This is because the side plate 400 and the reciprocating shaft 410 are integrated, and the flange fitting member 606 is fixed by the reciprocating shaft 410 so as to be movable in the front-rear direction. For this reason, when the reciprocating cam 603 rotates, the flange fitting member 606 moves in the front-rear direction of the fixing device, and as a result, the flange 305 can move in the front-rear direction of the fixing device. Since the position in the longitudinal direction of the fixing belt 302 is determined by contacting the flange 305, the position in the longitudinal direction of the fixing belt 302 can be changed by moving the flange 305.

再び定着装置に加圧力を負荷する場合、加圧カム501が回転し、加圧板505が加圧状態の位置に戻る。このとき、揺動部材601も加圧状態の位置に戻る。これは、揺動部材601にバネ607の一端が掛かっているためである。また、揺動部材601の内部のワンウェイクラッチは、一方向のみの回転を伝達するため、揺動部材601が加圧状態に戻る際に、軸604を回転させてしまう事はない。   When pressure is applied again to the fixing device, the pressure cam 501 rotates and the pressure plate 505 returns to the position of the pressure state. At this time, the swinging member 601 also returns to the pressurized state. This is because one end of the spring 607 is hooked on the swing member 601. Further, since the one-way clutch inside the swing member 601 transmits the rotation in only one direction, the shaft 604 is not rotated when the swing member 601 returns to the pressurized state.

以上説明した動作により、定着装置の圧解除に連動したレシプロ動作で、特別な駆動源も必要なく、定着ベルト302を長手方向に往復運動させることが可能となる。   By the operation described above, it is possible to reciprocate the fixing belt 302 in the longitudinal direction without the need for a special drive source in the reciprocating operation interlocked with the pressure release of the fixing device.

本実施例では、レシプロカム603の回転角度は、設定角度の整数倍が360にならないように設定されている。一回毎のレシプロカムの回転角度は10.5°に設定されている。即ち、一度の圧解除時に動作するレシプロカムの回転角度は10.5°である。この設定により、圧解除時のレシプロカム604が同じ位相になるまでの間隔を長くすることができる。その結果、位相を変更するために、異なる設定角度のレシプロ動作を行うといった動作の頻度を極めて低い頻度にしても、レシプロカム604が同じ位相となるまでの間隔を長くすることができる。その結果、定着ベルト302の長手方向の位置も同じになるまでの間隔を長くすることができ、定着ベルト302の特定の位置が記録材の端部に重なりやすくなるような現象を妨げることができる。一方で、例えば、図8に示すように、レシプロカム604の回転角度が90°である場合、圧解除を2回行うともとの位相に戻ってしまうため、結果としてコバ傷が同じ位置に生じてしまうことになる。これを避けるために異なる設定角度のレシプロ動作を行う頻度は高くなり、レシプロ動作の制御が複雑化してしまう問題が生じてしまう。   In this embodiment, the rotation angle of the reciprocating cam 603 is set so that an integral multiple of the set angle does not become 360. The rotation angle of each reciprocating cam is set to 10.5 °. That is, the rotation angle of the reciprocating cam that operates when releasing pressure once is 10.5 °. By this setting, the interval until the reciprocating cam 604 at the time of pressure release becomes the same phase can be lengthened. As a result, the interval until the reciprocating cam 604 becomes the same phase can be increased even if the frequency of the reciprocating operation at different set angles is changed to a very low frequency in order to change the phase. As a result, the interval until the position of the fixing belt 302 in the longitudinal direction becomes the same can be lengthened, and a phenomenon that a specific position of the fixing belt 302 easily overlaps the end of the recording material can be prevented. . On the other hand, for example, as shown in FIG. 8, when the rotation angle of the reciprocating cam 604 is 90 °, the pressure returns to the original phase when the pressure is released twice. It will end up. In order to avoid this, the frequency of performing the reciprocating operation at different set angles increases, and there arises a problem that the control of the reciprocating operation becomes complicated.

本実施例では、小数点以下第二位以下の端数を切り捨てた数の整数倍が360にならないような設定角度である。本実施例における設定角度は、10.5°であるが、10.52°の場合には、小数点以下第二位以下を切り捨て、10.5の整数倍が360になるかどうかを判断するものとする。   In the present embodiment, the set angle is such that an integral multiple of the number obtained by rounding down the second decimal place is not 360. The set angle in this embodiment is 10.5 °, but in the case of 10.52 °, the second decimal place is rounded down to determine whether an integer multiple of 10.5 is 360. And

なお、回転角度に移動誤差を持つ場合には、少なくとも設定角度は中心値である。なお、本実施例では、設定角度は10.5°に該当すると共に、この動作角度になるようにモータのパルス幅が決定されているため、移動誤差は±0.1°である。その結果、移動角度は10.5°±0.1°である。本実施例では、移動誤差を含めた小数点以下第二位以下を切り捨てた何れの角度の整数倍が360にならないように、移動誤差を考慮して設定角度が設定されている。   When the rotation angle has a movement error, at least the set angle is a center value. In this embodiment, the set angle corresponds to 10.5 °, and the pulse width of the motor is determined so as to be this operating angle, so the movement error is ± 0.1 °. As a result, the movement angle is 10.5 ° ± 0.1 °. In this embodiment, the set angle is set in consideration of the movement error so that an integral multiple of any angle obtained by rounding down the second decimal place including the movement error does not become 360.

本実施例では、加圧解除時にレシプロカムを動作させる構成に対して設定角度を設定したものであるが、本発明はこのレシプロ機構に限定されるものではない。例えば、所定の間隔毎にレシプロ用のモータによりレシプロ用のカムを回転させてレシプロ動作を行う回転機構に採用しても、本発明の一回のレシプロ動作毎に移動する設定角度の設定を行うことにより同様の効果を得られる。その際には、モータは制御部(CPU)により、カムがこの設定角度で回転するように回転量が制御される。   In this embodiment, the set angle is set for the configuration in which the reciprocating cam is operated when the pressure is released. However, the present invention is not limited to this reciprocating mechanism. For example, even if the reciprocating motor is rotated by a reciprocating motor at predetermined intervals and employed in a rotating mechanism that performs a reciprocating operation, the setting angle that moves for each reciprocating operation of the present invention is set. The same effect can be obtained. At that time, the rotation amount of the motor is controlled by the control unit (CPU) so that the cam rotates at the set angle.

以上説明したように、本発明により、予め設定された角度でカムを回転し続けてレシプロ動作を行う構成であっても、レシプロ動作後の停止位置が同じになる頻度を低減することで、像加熱装置の高寿命化を図ることができる。   As described above, according to the present invention, even if the reciprocating operation is performed by continuing to rotate the cam at a preset angle, the frequency at which the stop position after the reciprocating operation becomes the same can be reduced. The life of the heating device can be extended.

27 定着装置
302 定着ベルト
400 側板
410 レシプロ軸
500 加圧力可変手段
501 加圧カム
502 加圧板回動軸
504 加圧カム回動軸
505 加圧板
506 加圧調整ねじ
507 加圧支持板
508 加圧バネ
600 レシプロ機構
601 揺動部材
602 ギア
603 レシプロカム
604 軸
605 突起
27 Fixing Device 302 Fixing Belt 400 Side Plate 410 Reciprocating Shaft 500 Pressurizing Variable Meaning 501 Pressure Cam 502 Pressure Plate Turning Shaft 504 Pressure Cam Turning Shaft 505 Pressure Plate 506 Pressure Adjustment Screw 507 Pressure Support Plate 508 Pressure Spring 600 Reciprocating mechanism 601 Swing member 602 Gear 603 Reciprocating cam 604 Shaft 605 Projection

Claims (2)

記録材に形成されたトナー像を加熱する回転可能な像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、カムを有し、カムを予め設定した設定角度で回転することで前記ニップ部を形成している前記像加熱部材と前記加圧部材とを前記像加熱部材の回転軸線方向にレシプロするレシプロ機構と、予め設定したレシプロ動作毎に前記カムの回転角度が予め設定した設定角度になるように前記カムを回転する回転機構と、有する像加熱装置において、
前記設定角度の値は360よりも小さい値あって、設定角度の整数倍が360にならない値であることを特徴とする像加熱装置。
A rotatable image heating member that heats a toner image formed on a recording material, a pressure member that presses the image heating member and forms a nip portion that sandwiches and conveys the recording material, and a cam. A reciprocating mechanism that reciprocates the image heating member and the pressure member that form the nip portion by rotating at a set angle in the rotation axis direction of the image heating member, and for each preset reciprocating operation. In an image heating apparatus having a rotation mechanism that rotates the cam so that the rotation angle of the cam becomes a preset setting angle,
The value of the set angle is a value smaller than 360, and an integer multiple of the set angle is a value that does not become 360.
前記設定角度の値は、前記設定角度の値を小数点以下第二位以下の端数を切り捨てた数の整数倍が360にならないことを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。   2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the value of the set angle is 360 times an integer multiple of the value of the set angle, rounded down to the second decimal place.
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