JP2013120282A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、詳しくは、熱源を備えた加熱部材と、この加熱部材に圧接する加圧部材とを備えた定着装置の加熱部材に、供給ロールから巻取ロールに走行する長尺のクリーニングウェブを押圧ローラにより押しつけて加熱部材をクリーニングするクリーニング手段を有する定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly, to a heating member of a fixing device including a heating member having a heat source and a pressure member in pressure contact with the heating member, and from a supply roll to a take-up roll. The present invention relates to a fixing device having a cleaning unit that cleans a heating member by pressing a traveling long cleaning web with a pressing roller, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、この種の定着装置としては、定着装置の加熱ローラに供給ロールから巻取ロールに走行する長尺のクリーニングウェブを押しつけて加熱ローラをクリーニングするウェブクリーニング装置を有し、このクリーニング装置が、加熱ローラのクリーニングウェブ移送上流側に配置され、クリーニングウェブに張力を付与するウェブテンションローラと、ウェブテンションローラに対向して配置されクリーニングウェブを挟む対向ローラと備え、また、対向ローラにはクリーニングウェブの送り方向には回転が禁止され、クリーニングウェブの送り方向と逆方向にのみ回転が許可される回転制御部材であるワンウェイクラッチを配置した技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of fixing device, there is a web cleaning device that cleans the heating roller by pressing a long cleaning web that travels from the supply roll to the take-up roll against the heating roller of the fixing device. The heating roller is disposed upstream of the cleaning web transfer, and includes a web tension roller that applies tension to the cleaning web, and a counter roller that faces the web tension roller and sandwiches the cleaning web. The counter roller includes a cleaning web. There is known a technique in which a one-way clutch that is a rotation control member that is prohibited from rotating in the feed direction and is allowed to rotate only in the direction opposite to the cleaning web feed direction (see, for example, Patent Document 1).
また、この種の定着装置においては、記録用紙を挟持しながら加熱する1対の加熱ローラおよび加圧ローラと、帯状の巻取り可能な清掃部材(クリーニングウェブ)を送り出す送り出しローラと、送り出された清掃部材を加熱ローラまたは加圧ローラの表面に圧接する圧接ローラと、圧接ローラで圧接された清掃部材の巻取りを行う巻取りローラとを備えたものであって、更に、清掃部材の巻取り方向と逆方向への圧接ローラの回転を阻止する逆転防止機構(ワンウェイクラッチ)を備えるようにした技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in this type of fixing device, a pair of heating roller and pressure roller for heating while sandwiching the recording paper, a feeding roller for feeding a belt-shaped winding-up cleaning member (cleaning web), and the feeding roller A pressure roller that presses the cleaning member against the surface of the heating roller or the pressure roller; and a winding roller that winds the cleaning member pressed by the pressure roller. A technique is known that includes a reverse rotation prevention mechanism (one-way clutch) that prevents rotation of the pressure roller in the direction opposite to the direction (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1、2に記載の定着装置においては、ワンウェイクラッチによってクリーニングウェブが一方向に走行するようになっているが、ワンウェイクラッチが、他の部材から受ける荷重(ラジアル荷重)により動作不良を起こす恐れがあるという問題があった。
However, in the fixing devices described in
すなわち、ワンウェイクラッチが設けられるローラが、他のローラへの押し付け荷重や、クリーニングウェブのテンションを荷担する構成である場合、ワンウェイクラッチに加わるラジアル荷重によって、ワンウェイクラッチ内での回転規制と回転許容の切り替えに動作不良が発生するという問題があった。 That is, when the roller provided with the one-way clutch is configured to bear the pressing load on the other rollers or the tension of the cleaning web, the radial load applied to the one-way clutch can restrict the rotation and allow the rotation in the one-way clutch. There was a problem that malfunction occurred in switching.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、ワンウェイクラッチの動作不良を防いでクリーニング手段を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる定着装置および画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and a fixing device and an image forming apparatus that can prevent malfunctions of the one-way clutch and prevent malfunctions such as image smearing by properly operating the cleaning means. A device is provided.
本発明に係る定着装置は、互いに圧接する1対の圧接部材と、前記1対の圧接部材の少なくとも一方を加熱する熱源と、を有し、前記圧接部材で記録媒体を挟持して熱と圧力によりトナーを記録媒体に定着する定着手段と、巻き出し軸から巻き出されて巻き取り軸に巻き取られる長尺のクリーニングウェブと、加圧部材の加圧力で前記1対の圧接部材の一方に押し付けられる押圧ローラと、を有し、前記クリーニングウェブを前記押圧ローラにより前記1対の圧接部材の一方に接触させて前記1対の圧接部材の一方をクリーニングするクリーニング手段と、前記定着手段およびクリーニング手段を支持する筺体と、を備え、前記押圧ローラのローラ軸の外周に接触し前記押圧ローラの一方向への回転を許容し他方向への回転を規制するワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチを保持する保持部材と、前記加圧部材による加圧力が前記ワンウェイクラッチに掛かることを防止する荷重防止手段と、を備えたことを特徴とする。 The fixing device according to the present invention includes a pair of pressure contact members that are in pressure contact with each other, and a heat source that heats at least one of the pair of pressure contact members, and holds the recording medium between the pressure contact members to generate heat and pressure. Fixing means for fixing the toner onto the recording medium, a long cleaning web that is unwound from the unwinding shaft and wound on the winding shaft, and one of the pair of pressure contact members by the pressure of the pressure member A pressing roller that is pressed, and cleaning means that cleans one of the pair of press contact members by bringing the cleaning web into contact with one of the pair of press contact members by the press roller, the fixing unit, and the cleaning And a housing that supports the means, contacts the outer periphery of the roller shaft of the pressure roller, allows rotation in one direction of the pressure roller, and restricts rotation in the other direction. And Ikuratchi, a holding member for holding the one-way clutch, pressure applied by the pressing member is characterized by comprising a load preventing means for preventing the applied to the one-way clutch.
本発明によれば、ワンウェイクラッチの動作不良を防いでクリーニング手段を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent problems such as image smearing by preventing the malfunction of the one-way clutch and appropriately operating the cleaning means.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、一実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図であり、画像形成装置は複写機として構成されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus is configured as a copying machine.
図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真方式でタンデム式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタ(以下「プリンタ」と記す)として構成されている。なお、画像形成装置1としては、カラーに限らず白黒でもよく、また、図1に示すプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置等であってもよい。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is configured as a color printer (hereinafter referred to as “printer”) capable of forming a full color image by adopting an electrophotographic tandem method. The image forming apparatus 1 is not limited to color but may be black and white, and is not limited to the printer shown in FIG. 1, and may be a copying machine, a facsimile machine, or the like.
図1を参照して、プリンタとして構成された画像形成装置1の基本構成とその動作について説明し、この後に本実施の形態特有の構成と作用について説明する。画像形成装置1は、その基部となる画像形成部としての装置本体1aと、この装置本体1aの下部に配置され転写紙等のシート状の記録媒体19が収納される給紙カセット2と、を備えている。
With reference to FIG. 1, the basic configuration and operation of the image forming apparatus 1 configured as a printer will be described, and then the configuration and operation unique to the present embodiment will be described. The image forming apparatus 1 includes an apparatus main body 1a as an image forming unit serving as a base thereof, and a
装置本体1aには、像担持体を備えた複数の作像手段として4個の作像ユニット8Y、8C、8M、8Kを備えた作像部8と、複数のローラ4、5、6と、これらローラに巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写体としての中間転写ベルト3とを有する中間転写ユニット7と、各像担持体に光書込みを行う光書込み部としての光書き込みユニット15と、記録媒体19にトナー像を定着する定着装置30とが設けられている。
In the apparatus main body 1a, an
作像ユニット8Y、8C、8M、8Kと中間転写ユニット7は、装置本体1aに対して着脱自在に設けられている。
The
中間転写ベルト3におけるローラ4とローラ5の間は、この中間転写ベルト3の下部側ベルト走行辺に相当している。
The space between the roller 4 and the
中間転写ベルト3には、ローラ6と対向する部位に、2次転写装置となる2次転写ローラ20が搬送経路に臨むように配設され、ローラ4と対向する部位には、中間転写ベルト3の表面を清掃するベルトクリーニング装置21が配設されている。
In the
作像部8は、この下側走行辺に対向するように配置されることで、中間転写ベルト3の下方に配設されている。
The
作像部8の各作像ユニット8Y、8C、8M、8Kは、中間転写ベルト3に接する像担持体としての感光体ドラム10をそれぞれ具備している。
Each of the
各感光体ドラム10の周りには、帯電装置11、現像装置12、クリーニング装置13がそれぞれ配置されている。
Around each
各感光体ドラム10が中間転写ベルト3に接する位置における中間転写ベルト3の内側には、1次転写を行う転写手段としての転写ローラ14がそれぞれ設けられている。
本実施の形態において、作像ユニット8Y、8C、8M、8Kは、基本的には同一構造に構成されており、図1では代表して作像ユニット8Kの構成にのみ符号を付している。
In the present embodiment, the
各作像ユニット8Y、8C、8M、8Kにおいて異なるのは、各現像装置12に収納されている現像剤としてのトナーの色だけである。
The only difference between the
作像ユニット8Y、8C、8M、8Kの各現像装置12には、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)のトナーが収納されている。
The developing
各現像装置12には、トナーが減ると、装置本体1aの上部に配設されたトナー補給ボトルT1、T2、T3、T4から補給用のトナーがそれぞれ供給される。
When the toner is reduced, each developing
光書き込みユニット15は、光変調されたレーザ光を各感光体ドラム10の表面に照射して、感光体ドラム10の表面に色毎の潜像を形成するものであり、本実施の形態では、作像部8の下方に配置されている。
The
トナー補給ボトルT1、T2、T3、T4、中間転写ユニット7、作像部8、光書き込みユニット15は、同一方向に傾斜して装置本体1aに内に配設されている。これにより、これら要素を装置本体1a内に水平に配置する場合に比して、その設置面積が小さくされている。
The toner supply bottles T1, T2, T3, and T4, the intermediate transfer unit 7, the
画像形成動作が開始されると、各作像ユニット8Y、8C、8M、8Kの感光体ドラム10が図示しない駆動装置によって時計方向に回転駆動され、各感光体ドラム10の表面が帯電装置11によって所定の極性に一様に帯電される。
When the image forming operation is started, the
帯電された各感光体ドラム10の表面には、光書き込みユニット15からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの表面に静電潜像が形成される。
The surface of each charged
このとき、各感光体ドラム10に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。
At this time, the image information exposed to each
このように形成された静電潜像は、各感光体ドラム10と現像装置12の間を通るとき、各現像装置12のトナーによってトナー像として可視像化される。
The electrostatic latent image formed in this way is visualized as a toner image by the toner of each developing
中間転写ベルト3が巻き掛けられた複数のローラ4、5、6のうち、1つのローラが図示しない駆動装置によって反時計方向に回転駆動され、これにより中間転写ベルト3が矢印で示す反時計周り方向に走行駆動され、他のローラが従動回転する。
Of the plurality of
このように走行する中間転写ベルト3には、イエローのトナーを有する現像装置12を具備する作像ユニット8Yで形成されたイエロートナー像が転写ローラ14によって転写される。
The yellow toner image formed by the
その転写されたイエロートナー像には、作像ユニット8C、8Mおよび8Kで形成されたシアントナー像、さらにマゼンタトナー像およびブラックトナー像が、転写ローラ14によって順次重ね転写され、このようにして中間転写ベルト3は、その表面にフルカラーのトナー像を担持する。
To the transferred yellow toner image, the cyan toner image formed by the
トナー像が転写された後の各感光体ドラム10の表面に付着する残留トナーは、各クリーニング装置13によって感光体ドラム10の表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
Residual toner adhering to the surface of each
給紙カセット2から給紙される記録媒体19は、搬送経路に送り込まれ、2次転写ローラ20よりも上流である給紙側に配設されたレジストローラ対24によって給紙タイミングを計られて、ローラ6と2次転写ローラ20との対向部に給送される。
The recording medium 19 fed from the
そして、このとき2次転写ローラ20には、中間転写ベルト3の表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト3の表面のトナー像が記録媒体19上に一括して転写される。
At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the surface of the
トナー像が転写された記録媒体19は、定着装置30へと搬送され、定着装置30を通過する際に熱と圧が加えられてトナー像が熔融されて定着される。
The recording medium 19 onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing
トナー像が定着された記録媒体19は、搬送経路の終端に位置し、装置本体1aの上部により構成された排出部23へと搬送され、装置本体1aの上部に構成された積載部25へと排出される。
The recording medium 19 on which the toner image is fixed is located at the end of the conveyance path, and is conveyed to a
トナー像を記録媒体19に転写した後の中間転写ベルト3に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置21により除去される。
The toner remaining on the
以上の説明は、記録媒体19上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部8の4つの作像ユニット8Y、8C、8M、8Kの何れか1つを使用して単色画像を形成したり、2色または3色の画像を形成したりすることもできる。
The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on the recording medium 19, and any one of the four
また、本実施の形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、作像ユニット8Kの感光体ドラム10上にのみ静電潜像を形成して同ユニットによって現像して記録媒体19に転写し、定着装置30で定着すればよい。
When monochrome printing is performed using the printer of this embodiment, an electrostatic latent image is formed only on the
図2は、定着装置30の構成を示す概略構成図である。本実施の形態では加熱部材としての定着ローラ31を用いて説明する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the fixing
図2において、本実施の形態の定着装置30は、ヒータ33によって加熱される定着ローラ31と、この定着ローラ31に圧接される加圧ローラ32を備え、これら定着ローラ31と加圧ローラ32により記録紙を挟持してトナーを定着する定着部30aと、定着ローラ31の表面の汚れを取るクリーニング部40と、を備えている。
In FIG. 2, the fixing
また、定着ローラ31の回りには、記録媒体19の巻き付きを防止する分離爪34と、定着ローラ31の表面温度を検知する温度センサ35とが配置されている。
A
定着ローラ31は、図示しない駆動装置によって反時計方向に回転駆動され、それによって加圧ローラ32が時計方向に従動回転される。
The fixing
そして、この回転する定着ローラ31と加圧ローラ32の間にトナー像を担持した記録媒体19が挟持されると、トナー像が熱と圧力の作用を受けて溶け、記録媒体19の表面に定着される。なお、定着装置30の入口には入口ガイド36が設けられ、定着装置30の出口には、出口ガイド37が設けられており、これら入口ガイド36と出口ガイド37により、記録媒体19が案内される。
When the recording medium 19 carrying the toner image is sandwiched between the
このような定着動作が行われるとき、定着ローラ31には記録媒体19のトナー像が接するので、定着ローラ31の表面にはトナーの移行を少なくする種々の対策が施されている。
When such a fixing operation is performed, the toner image of the recording medium 19 is in contact with the fixing
しかし、定着ローラ31への僅かなトナーの移行(付着)は避けられず、移行したトナー量が増えると、当該トナーが記録媒体19の表面に再付着して記録媒体19を汚し、画像品質を劣化させる恐れがある。
However, a slight transfer (attachment) of toner to the fixing
そこで、定着ローラ31に移行したトナーはクリーニング部40によって除去される。
Therefore, the toner transferred to the fixing
図2および図3において、クリーニング部40は、可撓性のクリーニングウェブ44と、このクリーニングウェブ44が巻回された巻き出し軸41と、繰り出したクリーニングウェブ44を定着ローラ31に押し付ける押圧ローラ42と、繰り出したクリーニングウェブ44を巻き取る巻き取り軸43と、を有している。
2 and 3, the
巻き出し軸41、押圧ローラ42および巻き取り軸43は、図示しない例えば定着装置30等の側板に回転自在に支持されている。
The unwinding
押圧ローラ42は、加圧部材46が発生する加圧力によって定着ローラ31に押し付けられるようになっている。本実施の形態では、加圧部材46は、圧縮ばねにより構成されている。
The
クリーニングウェブ44は、布、紙、樹脂シート、樹脂フィルム、金属箔等の適宜な材料を長尺の形状にしたものから構成することができるが、クリーニングウェブ44は、定着ローラ31の周面に摺接してこの周面を清掃するとともに、その周面にオイルを塗布するように構成することが好ましいため、本実施の形態では、クリーニングウェブ44は、オイルを含浸できる材料、例えば、アラミドとPETの繊維を混合して成る不織布から構成されている。
The cleaning
このようなクリーニングウェブ44が定着ローラ31の周面に摺接するとき、クリーニングウェブ44に含浸されたオイルが定着ローラ31の周面に薄く均一に塗布される。このオイルとしては、定着ローラ31の周面にトナーが移行し難くし、またその周面の潤滑性を高め、さらにその周面の摩耗を防止するオイル等が用いられる。
When such a
巻き取り軸43には、クリーニングウェブ44の一端が固定されており、また、巻き取り軸43の一端は、図示しない駆動装置とギヤ等を介して駆動連結されている。
One end of the cleaning
図3に示すクリーニング部40においては、押圧ローラ42の両端部に突出するローラ軸42aは、保持部材45に保持されたワンウェイクラッチ91より回転可能に支持、すなわち軸支されるとともに、押圧ローラ42が一方向にのみ回転することが許容されるようになっている。
In the
このように、ワンウェイクラッチ91により、ローラ軸42aを回転可能に支持するとともに、一方向への回転の許容を行うように構成すると、軸受の機能とワンウェイクラッチの機能が同一構成(一体化構成)となり、非常にコンパクトにでき、省スペース、低コストというメリットがある。
As described above, when the
図4(a)、図4(b)は、ワンウェイクラッチ91の内部構造の一例を示す断面図である。また、図5は、ローラ軸42aを挿し通していないときのワンウェイクラッチ91の側面図である。
4A and 4B are cross-sectional views showing an example of the internal structure of the one-
図4(a)、図4(b)、図5に示すように、ワンウェイクラッチ91は、ローラ軸42aの外周に回転自在に嵌められた外輪91aと、この外輪91aの内周部に形成された凹部に収容されるコロ91bと、スプリング91cから構成される。
As shown in FIGS. 4A, 4B, and 5, the one-way clutch 91 is formed on an
図4(a)は、ローラ軸42aが、矢印R3方向へ回転しようとする場合を示している。ローラ軸42aがR4方向へ回転しようとすると、スプリング91cの作用で、コロ91bは、外輪91aの内周部に形成された凹部の噛み合い位置に進み、凹部の内周面とローラ軸42aの外周面とのくさび作用によって、ローラ軸42aはロックされる(回転が規制される)。
FIG. 4A shows a case where the
図4(b)は、外輪91aが静止し、ローラ軸42aが矢印R4方向へ回転する場合を示している。ローラ軸42aがR4方向へ回転すると、コロ91bは、外輪91aの内周面から離れ、ローラ軸42aは外輪91aに対して空転する(回転が許容される)。
FIG. 4B shows a case where the
ワンウェイクラッチ91の各動作状態は、以下の通りとなる。 Each operation state of the one-way clutch 91 is as follows.
状態1:巻き取り軸43が回転している場合(クリーニングウェブ44が巻き取り状態:矢印R1):ワンウェイクラッチ91は空転する。
State 1: When the winding
状態2:巻き取り軸43停止、定着ローラ31停止:ワンウェイクラッチ91は中立=前状態を維持する。
State 2: Take-up
状態3:巻き取り軸43停止、定着ローラ31回転(矢印R2):ワンウェイクラッチ91はロックする。
State 3: Winding
ワンウェイクラッチ91は最後に動作終了した状態を維持する(ロック状態/空転状態=非ロック状態)。 The one-way clutch 91 maintains the state in which the operation has been finished last (locked state / idle state = non-locked state).
ここで、図4のように構成されたワンウェイクラッチ91においては、非ロック状態で放置されることが動作不良を起こす要因となる。すなわち、ワンウェイクラッチ91は、非ロック状態で加圧部材46による加圧力を受け長時間放置された場合や、低温環境に放置された場合にくさび作用がうまく働かず、コロ91bがくさび形状のロック位置に移動できないという動作不良を起こす場合がある。
Here, in the one-way clutch 91 configured as shown in FIG. 4, leaving it in the unlocked state causes a malfunction. That is, the one-way clutch 91 does not work well when it is left for a long time under pressure applied by the
この要因として、ワンウェイクラッチ91に封入されているグリスが、低温時の粘度アップによりコロ91bの移動の妨げになったり、非ロック位置にある状態で押圧されたまま長時間放置されたコロ91bの戻りが悪く、ロック位置に移動できない場合が考えられる。
As a cause of this, the grease enclosed in the one-way clutch 91 hinders the movement of the
この動作不良は、コロ91bがロック位置にある状態で押圧されたまま長時間放置された場合は発生しない。また、この動作不良は、その発生確率をゼロとすることは困難ではあっても、発生確率を減じることは、後述するように、ワンウェイクラッチ91への荷重を減少させることにより可能である。
This malfunction does not occur when the
ここで、ワンウェイクラッチ91の保持構造としては、図6(a)、図6(b)に示すように、ワンウェイクラッチ91を保持部材45に圧入あるいは接着して保持させることで、保持部材45に対してワンウェイクラッチ91を固定する構成とすることが考えられる。図6(a)、図6(b)において、保持部材45はワンウェイクラッチ91を保持し、押圧ローラ42のローラ軸42aはワンウェイクラッチ91によって主に支持される。
Here, as a holding structure of the one-way clutch 91, as shown in FIGS. 6A and 6B, the one-way clutch 91 is press-fitted or adhered to the holding
この場合、ワンウェイクラッチ91の保持構造を、図6(a)、図6(b)に示す構成とした場合、加圧部材46が押圧ローラ42を加圧する加圧力は、ワンウェイクラッチ91がラジアル荷重として常に受けることとなるため、このような状況でワンウェイクラッチ91が非ロック状態で加圧力を受けて長時間放置された場合、コロ91bがくさび形状のロック位置に移動できずにくさび作用がうまく働かず、ワンウェイクラッチ91が動作不良を起こす恐れがある。
In this case, when the holding structure of the one-way clutch 91 is configured as shown in FIGS. 6A and 6B, the pressure applied by the pressing
そこで、ワンウェイクラッチ91の動作不良を回避するため、本実施の形態では、ワンウェイクラッチ91の保持構造は、図7に示す構成となっている。 Therefore, in order to avoid malfunction of the one-way clutch 91, in this embodiment, the holding structure of the one-way clutch 91 is configured as shown in FIG.
図7(a)において、保持部材45とワンウェイクラッチ91との間には、ラジアル方向の隙間が設けられており、ワンウェイクラッチ91は、保持部材45に対して固定されておらず、隙間内でラジアル方向に変位可能となっている。
In FIG. 7A, a radial gap is provided between the holding
また、ワンウェイクラッチ91は、スラスト方向(軸線方向)の位置については、保持部材45に固定されていても、または、隙間を持って変位可能となっていても構わないが、後述する脱落防止機構(抜け止め)により、保持部材45から脱落しないようにその位置が維持されている。
The one-way clutch 91 may be fixed to the holding
保持部材45は、側板38の切り欠き窓38aに摺動可能に位置決めされており、加圧部材46の加圧力により押圧ローラ42を定着ローラ31に押し付けている。
The holding
図7(b)に示すように、保持部材45の外側端部(図7(b)の右側端部)には、押圧ローラ42のローラ軸42aを回転可能に支持する軸支部45aが、保持部材45と一体に形成されている。すなわち、保持部材45の軸支部45aは、スベリ軸受として機能する。
As shown in FIG. 7B, a
一方、ワンウェイクラッチ91は、保持部材45に対してラジアル方向に隙間を持って変位可能保持されている。このため、加圧部材46が押圧ローラ42を加圧する加圧力は、ワンウェイクラッチ91が受ける前に、保持部材45の軸支部45aが受けることとなり、ワンウェイクラッチ91は荷重を直接受けない。ワンウェイクラッチ91と保持部材45との間の隙間は、コロ91bの可動範囲に対して余裕のある十分な大きさとする必要がある(図8(d)参照)。
On the other hand, the one-way clutch 91 is held displaceably with a gap in the radial direction with respect to the holding
このような構成とすることで、ワンウェイクラッチ91は、押圧ローラ42の加圧力を直接受けないので、ワンウェイクラッチ91が非ロック状態で加圧力を受けたまま長時間放置される状況になることがなくなるため、コロ91bがくさび形状のロック位置に移動できずにくさび作用が上手く働かないで動作不良を起こすこともなくなる。
By adopting such a configuration, the one-way clutch 91 does not directly receive the pressing force of the
図8を参照してワンウェイクラッチ91のロック状態について説明する。図8(a)〜図8(d)において、押圧ローラ42のローラ軸42aの外側に描かれた破線円は、ワンウェイクラッチ91の外輪91aの内周面であり、この外輪91aの内周面とローラ軸42aの間の隙間が、ローラ軸42aの可動範囲となる。
The locked state of the one-way clutch 91 will be described with reference to FIG. 8A to 8D, a broken-line circle drawn outside the
図8(a)に示すように、ワンウェイクラッチ91に荷重が掛かっていない状態(無回転状態)では、スプリング91cの荷重によりコロ91bは押圧ローラ42のローラ軸42aに接した状態であり、4つのコロ91bが均等に押圧ローラ42のローラ軸42aに接している。
As shown in FIG. 8A, in a state where no load is applied to the one-way clutch 91 (non-rotating state), the
図8(b)に示すように、ワンウェイクラッチ91がロックしている回転規制状態では、押圧ローラ42には矢印R3に示す方向に駆動力が掛かっており、コロ91bは、図8(a)の状態から僅かにくさび形状に食い込んだ状態であり、押圧ローラ42のローラ軸42aをロックしている。
As shown in FIG. 8B, in the rotation restricted state where the one-way clutch 91 is locked, the driving force is applied to the
図8(c)に示すように、ワンウェイクラッチ91がロックしていない回転許容状態では、押圧ローラ42には矢印R4に示す方向に駆動力が掛かっており、コロ91bは、押圧ローラ42のローラ軸42aからの駆動力によりスプリング91cに反する矢印方向に力を受け、その結果、くさび形状から外れて押圧ローラ42のローラ軸42aは空転する。
As shown in FIG. 8C, when the one-way clutch 91 is not locked, the pressing
図8(d)に示すように、ワンウェイクラッチ91に荷重が掛かっている状態(無回転状態)では、コロ91bがロックしていない状態となり、加圧力が押圧ローラ42のローラ軸42aに掛かるため、荷重方向、可動範囲内を押圧ローラ42のローラ軸42aが移動し、図に示すように片側に押し付けられる。その結果、コロ91bは、スプリング91cの力に反して退避状態となる。すなわち、コロ91bは、一点鎖線で描かれた位置から実線で描かれた位置に移動する。
As shown in FIG. 8D, when the load is applied to the one-way clutch 91 (non-rotating state), the
図8(d)のような状態で長時間放置された場合は、図6(a)、図6(b)で説明したような不具合が発生し得る。この状態では、非ロック状態で加圧力を受けて長時間放置された場合または低温環境に放置された場合にくさび作用がうまく働かずに動作不良を起こす恐れがあり、また、コロ91bがくさび形状のロック位置に移動できない場合がある。
When left in a state as shown in FIG. 8D for a long time, the problem described in FIGS. 6A and 6B may occur. In this state, there is a possibility that the wedge action does not work well when left in a non-locked state under pressure for a long time or left in a low temperature environment, and the
本実施の形態では、図7で説明したようにワンウェイクラッチ91にラジアル荷重が掛からないようにすることで、このような不具合を回避している。
In the present embodiment, as described with reference to FIG. 7, such a problem is avoided by preventing a radial load from being applied to the one-
図9に、ワンウェイクラッチ91が保持部材45から脱落することを防止する脱落防止構造を示す。
FIG. 9 shows a dropout prevention structure that prevents the one-way clutch 91 from falling off the holding
図9に示すように、保持部材45は、クリーニング部40を支えている筐体を構成する側板38により、押圧方向に摺動可能な状態で保持されている。保持部材45は、例えば、図に示すように、側板38の切り欠き窓38aの端面が、保持部材45に施された溝に隙間嵌めの状態で嵌り込むことにより位置決めされている。
As shown in FIG. 9, the holding
一方、押圧ローラ42のローラ軸42aの基部(押圧ローラ42の端面)には、保持部材45の側に突出する環状の突起形状の脱落防止凸部42bが設けられている。この脱落防止凸部42bがストッパとなることによって、ワンウェイクラッチ91は、保持部材45に固定されていなくても、保持部材45から押圧ローラ42の側に脱落することはない。2つの側板38の間の距離と押圧ローラ42の長さを最適な値に設定することで、押圧ローラ42の保持部材45からの脱落防止を達成することができる。
On the other hand, on the base part of the
図10にワンウェイクラッチ91の保持構造の他の例を示す。図10に示すように、ワンウェイクラッチ91を保持する保持部材47と、押圧ローラ42のローラ軸42aを回転可能に支持する軸受部材48とを別体に構成してもよい。
FIG. 10 shows another example of the holding structure for the one-
図10において、保持部材47は、図6に示す保持部材45と同様にワンウェイクラッチ91を保持するだけの機能を有しており、ローラ軸42aからの荷重は軸受部材48が受けるようになっている。
10, the holding
この場合、保持部材47と軸受部材48を別体構成とすることによる部品点数の増加が発生するが、保持部材47に加圧力は作用しないので、ワンウェイクラッチ91に対する荷重の防止機能は確実となる。
In this case, the number of parts increases due to the separate configuration of the holding
押圧ローラ42のローラ軸42aには、軸受部材48と、ワンウェイクラッチ91を保持した保持部材47とが、軸線方向に隣り合ってそれぞれ取り付けられている。ワンウェイクラッチ91と保持部材47は圧入、接着等によって、従来通りに固定保持して構わない。
A bearing
軸受部材48は、押圧ローラ42のローラ軸42aを摺動保持するとともに、側板38の切り欠き窓38aに摺動可能に位置決めされ、加圧部材46による加圧力を押圧ローラ42に伝達するようになっている。
The bearing
一方、保持部材47は、保持するワンウェイクラッチ91が押圧ローラ42のローラ軸42aに挿入されてその位置が固定される。このとき、押圧ローラ42の回転に対してワンウェイクラッチ91の回転を規制する手段が必要となる。
On the other hand, the holding
そこで、図10、図11に示すように、保持部材47に突起形状の回転防止部47aを形成し、この回転防止部47aが側板38の切り欠き窓38aに係り合う(係合する)ことにより、保持部材47の回転を規制するようになっている。
Therefore, as shown in FIGS. 10 and 11, a protrusion-shaped
図12にワンウェイクラッチ91に長時間放置時に荷重が掛かることを回避するための他の構成を示す。前述のように、ワンウェイクラッチ91は、荷重が掛かった状態で長時間放置されたときに不具合が発生する場合があるが、ワンウェイクラッチ91に荷重が掛かっていても、ロック状態であったり、荷重が掛かる時間が短時間であれば不具合は発生しない。 FIG. 12 shows another configuration for avoiding the load applied to the one-way clutch 91 when left for a long time. As described above, the one-way clutch 91 may fail when left for a long time in a loaded state. However, even if the one-way clutch 91 is loaded, If it takes a short time, there will be no problems.
そこで、長時間放置時にワンウェイクラッチ91に荷重が掛かることを回避するような構成として、図12に示す加圧力解除機構が有効である。 Therefore, the pressurizing force release mechanism shown in FIG. 12 is effective as a configuration that avoids applying a load to the one-way clutch 91 when left for a long time.
図12において、加圧レバー49とソレノイド50が加圧力解除機構を構成している。また、図12において、ワンウェイクラッチ91を保持する部材としては、図7および図9で説明した一体構成の保持部材45、または、図10および図11で説明した別体構成の保持部材47、の何れでも用いることができる。
In FIG. 12, the pressurizing
加圧レバー49は、加圧部材46を介して保持部材45または保持部材47に加圧力を伝えるようになっている。加圧レバー49は、その一端が回転可能に支持されるとともに他端がソレノイド50と連結されており、ソレノイド50の動作により保持部材45または保持部材47への加圧力発生と加圧力解除とが選択できる。
The
すなわち、ソレノイド50を駆動して加圧レバー49を実線で示す加圧位置に移動させることで、加圧部材46が押し縮められて加圧力が発生し(加圧力発生状態)、加圧レバー49を破線で示す加圧解除位置に移動させることで、加圧力が解除される(加圧力解除状態)。
That is, by driving the
ここで、装置動作時(印刷時)は加圧力発生状態とし、それ以外のとき(装置待機時、装置省エネモード時、電源オフ時)には加圧力解除状態とすることで、ワンウェイクラッチ91に荷重が掛かった状態での長時間放置を回避することが可能となり、ワンウェイクラッチ91の動作不良を防止することができる。 Here, when the apparatus is operating (printing), the pressure is generated, and at other times (when the apparatus is on standby, in the apparatus energy saving mode, when the power is turned off), the pressure is released, so that the one-way clutch 91 is It is possible to avoid leaving for a long time in a state where a load is applied, and the one-way clutch 91 can be prevented from malfunctioning.
本実施の形態では、加圧力解除機構として加圧レバー49とソレノイド50を用いた構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、加圧力解除機構として図示しないステッピングモータとカム等を用いた構成を採用しても同様の効果を奏することができる。
In the present embodiment, the configuration using the pressurizing
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は本実施の形態のみに限定されるものではない。例えば、本実施の形態の定着装置30は、定着ローラ31と加圧ローラ32を備えた所謂ローラ定着装置としての構成となっているが、他の形式の定着装置、例えば、加圧ローラ32の代わりに定着ベルトを用いる所謂ベルト定着装置等の構成であってもよい。また、クリーニング装置によって清掃される定着部材も定着ローラ31に限らず、加圧ローラ32や定着ベルト等であってもよい。
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to this embodiment. For example, the fixing
以上のように、本実施の形態に係る定着装置30は、互いに圧接する定着ローラ31および加圧ローラ32と、定着ローラ31を加熱するヒータ33と、を有し、定着ローラ31および加圧ローラ32で記録媒体を挟持して熱と圧力によりトナーを記録媒体に定着する定着部30aと、巻き出し軸41から巻き出されて巻き取り軸43に巻き取られる長尺のクリーニングウェブ44と、加圧部材46の加圧力で定着ローラ31に押し付けられる押圧ローラ42と、を有し、クリーニングウェブ44を押圧ローラにより定着ローラ31に接触させて定着ローラ31をクリーニングするクリーニング部40と、定着部30aおよびクリーニング部40を支持する側板38と、を備え、押圧ローラ42のローラ軸42aの外周に接触し押圧ローラ42の一方向への回転を許容し他方向への回転を規制するワンウェイクラッチ91と、ワンウェイクラッチ91を保持する保持部材45と、加圧部材46による加圧力がワンウェイクラッチ91に掛かることを防止する荷重防止手段(保持部材45の軸支部45a、または保持部材47とは別体の軸受部材48、または加圧レバーおよびソレノイド50)と、を備えたことを特徴とする。
As described above, the fixing
この構成により、加圧部材46による加圧力がワンウェイクラッチ91に掛かることを荷重防止手段が防止するので、ワンウェイクラッチ91による押圧ローラ42の一方向への回転の許容および他方向への回転の規制の動作が正常に行われる。したがって、ワンウェイクラッチ91の動作不良を防いでクリーニング部40を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, since the load preventing means prevents the pressure applied by the
また、本実施の形態に係る定着装置30は、荷重防止手段が、保持部材45の軸線方向外側端部にこの保持部材45と一体に形成され、押圧ローラ42のローラ軸42aを回転可能に支持して加圧部材46による加圧力を受ける軸支部45aからなることを特徴とする。
Further, in the fixing
この構成により、ワンウェイクラッチ91を保持する保持部材45の軸支部45aが加圧部材46による加圧力を受けるため、ワンウェイクラッチ91は荷重を受けないので、部品点数が増加することなく、低コスト、省スペースで、ワンウェイクラッチ91の動作不良を防いでクリーニング部40を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, since the
また、本実施の形態に係る定着装置30は、保持部材45とワンウェイクラッチ91の間にラジアル方向の隙間を設け、保持部材45が、ワンウェイクラッチ91を隙間内でラジアル方向に変位可能に保持することを特徴とする。
Further, the fixing
この構成により、保持部材45が、ワンウェイクラッチ91を隙間内でラジアル方向に変位可能に保持することで、確実に、ワンウェイクラッチ91に荷重が掛かることなく、保持部材45の軸支部45aで加圧部材46による加圧力を受けることができる。
With this configuration, the holding
また、本実施の形態に係る定着装置30は、押圧ローラ42のローラ軸42aの基部に、保持部材45の側に突出する形状に形成され、ワンウェイクラッチ91が押圧ローラ42側に脱落することを防止する脱落防止凸部42bを設けたことを特徴とする。
Further, the fixing
この構成により、ワンウェイクラッチ91が押圧ローラ42側に脱落することが脱落防止凸部42bにより防止されるので、部品点数が増加することなく、低コスト、省スペースで、ワンウェイクラッチ91の動作不良を防いでクリーニング部40を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, the one-way clutch 91 is prevented from dropping to the
また、本実施の形態に係る定着装置30は、荷重防止手段が、保持部材47とは別体に構成され、押圧ローラ42のローラ軸42aを回転可能に支持して加圧部材46による加圧力を受ける軸受部材48からなることを特徴とする。
Further, in the fixing
この構成により、保持部材47と軸受部材48とが別体に構成されるので、保持部材47がワンウェイクラッチ91を保持するとともに、軸受部材48が押圧ローラ42のローラ軸42aを回転可能に支持して加圧部材46による加圧力を受けるため、ワンウェイクラッチ91の動作不良が起きやすい状況下においても、ワンウェイクラッチ91の動作不良を確実に防いでクリーニング部40を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, since the holding
また、本実施の形態に係る定着装置30は、保持部材47が、この保持部材47が回転することを防止するよう側板38に係り合う回転防止部47aを備えたことを特徴とする。
Further, the fixing
この構成により、保持部材47と軸受部材48とが別体に構成されていても、保持部材47の回転防止部47aが筺体に係り合うことで、保持部材47自身が回転することが防止されるので、ワンウェイクラッチ91の動作不良が起きやすい状況下においても、ワンウェイクラッチ91の動作不良を確実に防いでクリーニング部40を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, even if the holding
また、本実施の形態に係る定着装置30は、荷重防止手段が、装置停止中は加圧部材46による加圧力を解除する加圧力解除機構としての加圧レバー49およびソレノイド50からなることを特徴とする。
In the fixing
この構成により、加圧レバー49およびソレノイド50により装置停止中は加圧部材46による加圧力を解除することで、加圧部材46による加圧力がワンウェイクラッチ91に掛かることを防止するため、ワンウェイクラッチ91の動作不良が起きやすい状況下においても、ワンウェイクラッチ91の動作不良を確実に防いでクリーニングウェブを適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, the
また、本実施の形態に係る画像形成装置1は、上述の定着装置30を備えたことを特徴とする。
In addition, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes the fixing
この構成により、画像形成装置1において、ワンウェイクラッチ91の動作不良を防いでクリーニング部40を適正動作させることで画像の汚れ等の不具合を防止することができる。
With this configuration, in the image forming apparatus 1, it is possible to prevent malfunctions of the one-way clutch 91 and prevent malfunctions such as image smearing by properly operating the
1 画像形成装置
1a 装置本体
30 定着装置
30a 定着部
31 定着ローラ(圧接部材)
31a 定着部(定着手段)
32 加圧ローラ(圧接部材)
33 ヒータ(熱源)
38 側板(筺体)
38a 切り欠き窓
40 クリーニング部(クリーニング手段)
41 巻き出し軸
42 押圧ローラ
42a ローラ軸
42b 脱落防止凸部
43 巻き取り軸
44 クリーニングウェブ
45、47 保持部材
45a 軸支部(荷重防止手段)
46 加圧部材
48 軸受部材(荷重防止手段)
49 加圧レバー(荷重防止手段、加圧力解除機構)
50 ソレノイド(荷重防止手段、加圧力解除機構)
91 ワンウェイクラッチ
91a 外輪
91b コロ
91c スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 1a Apparatus
31a Fixing part (fixing means)
32 Pressure roller (pressure contact member)
33 Heater (heat source)
38 Side plate (frame)
41
46
49 Pressure lever (load prevention means, pressure release mechanism)
50 Solenoid (load prevention means, pressure release mechanism)
91 One-way clutch 91a
Claims (8)
巻き出し軸から巻き出されて巻き取り軸に巻き取られる長尺のクリーニングウェブと、加圧部材の加圧力で前記1対の圧接部材の一方に押し付けられる押圧ローラと、を有し、前記クリーニングウェブを前記押圧ローラにより前記1対の圧接部材の一方に接触させて前記1対の圧接部材の一方をクリーニングするクリーニング手段と、
前記定着手段およびクリーニング手段を支持する筺体と、を備えた定着装置において、
前記押圧ローラのローラ軸の外周に接触し前記押圧ローラの一方向への回転を許容し他方向への回転を規制するワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチを保持する保持部材と、
前記加圧部材による加圧力が前記ワンウェイクラッチに掛かることを防止する荷重防止手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。 A pair of pressure contact members that are in pressure contact with each other; and a heat source that heats at least one of the pair of pressure contact members. The recording medium is sandwiched between the pressure contact members and the toner is fixed to the recording medium by heat and pressure. Fixing means;
A long cleaning web that is unwound from the unwinding shaft and wound on the winding shaft, and a pressing roller that is pressed against one of the pair of pressure contact members by the pressure of the pressure member, and the cleaning Cleaning means for cleaning one of the pair of press contact members by bringing a web into contact with one of the pair of press contact members by the pressing roller;
A fixing device including a housing supporting the fixing unit and the cleaning unit;
A one-way clutch that contacts the outer periphery of the roller shaft of the pressing roller and allows rotation in one direction of the pressing roller and restricts rotation in the other direction;
A holding member for holding the one-way clutch;
And a load preventing means for preventing the pressure applied by the pressure member from being applied to the one-way clutch.
前記保持部材の軸線方向外側端部に前記保持部材と一体に形成され、前記押圧ローラのローラ軸を回転可能に支持して前記加圧部材による加圧力を受ける軸支部からなることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The load preventing means is
The support member is formed integrally with the holding member at an axially outer end portion of the holding member, and includes a shaft support portion that rotatably supports a roller shaft of the pressing roller and receives pressure applied by the pressure member. The fixing device according to claim 1.
前記保持部材とは別体に構成され、前記押圧ローラのローラ軸を回転可能に支持して前記加圧部材による加圧力を受ける軸受部材からなることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The load preventing means is
2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device includes a bearing member configured separately from the holding member and configured to rotatably support a roller shaft of the pressing roller and receive pressure applied by the pressing member. .
装置停止中は前記加圧部材による加圧力を解除する加圧力解除機構からなることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The load preventing means is
The fixing device according to claim 1, further comprising a pressure release mechanism that releases pressure applied by the pressure member while the apparatus is stopped.
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