JP2018151069A - Eccentric cam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定部材に回転自在に支持されたコロと当接しながらモーターにより回転駆動される偏心カムに関する。 The present invention relates to an eccentric cam that is rotationally driven by a motor while contacting a roller rotatably supported by a predetermined member.
特許文献1に開示されている定着装置は、例えば封筒等を通紙した時のしわ防止や、定着ローラーが長時間圧接された状態で放置されることで発生する凹状の永久歪み、いわゆるCセット現象を防止するためにニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構を備えている。 For example, the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151620 prevents wrinkles when an envelope or the like is passed through, or has a concave permanent distortion generated when the fixing roller is left in a pressed state for a long time, so-called C set. In order to prevent the phenomenon, a nip pressure adjusting mechanism for adjusting the nip pressure of the nip portion is provided.
このニップ圧調整機構は、偏心カムを駆動ギヤ列を介してモーターにより180°反転させて最小半径部と最大半径部とに切り替えることで、加圧ローラーを定着ローラーに押し付ける圧縮バネのバネ圧を増減させてニップ部の圧力を調整している。 This nip pressure adjusting mechanism reverses the eccentric cam by 180 ° by a motor through a drive gear train and switches between the minimum radius portion and the maximum radius portion, thereby reducing the spring pressure of the compression spring that presses the pressure roller against the fixing roller. The pressure at the nip is adjusted by increasing or decreasing.
特許文献1のニップ圧調整機構では、偏心カムが最小半径部から最大半径部に切り替わる方向に回転する場合には、圧縮バネは徐々に伸びるため、偏心カムはモーターの停止と同時にその位置に止まる。 In the nip pressure adjusting mechanism of Patent Document 1, when the eccentric cam rotates in the direction to switch from the minimum radius portion to the maximum radius portion, the compression spring gradually extends, so that the eccentric cam stops at that position simultaneously with the stop of the motor. .
しかし、これとは逆に、偏心カムが最大半径部から最小半径部に切り替わる方向に回転する場合には、圧縮バネのバネ圧が解放されるため、その反発力により偏心カムが先回しされて、モーターが回転させる以上に偏心カムが回転してしまい、所定のニップ圧が得られないおそれがある。 However, on the contrary, when the eccentric cam rotates in the direction of switching from the maximum radius portion to the minimum radius portion, the spring pressure of the compression spring is released, so the eccentric cam is rotated by the repulsive force. The eccentric cam rotates more than the motor rotates, and a predetermined nip pressure may not be obtained.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、規定の停止位置に停止させることができる偏心カムをを提供することである。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is providing the eccentric cam which can be made to stop at a regular stop position.
本発明に係る偏心カムは、所定部材に回転自在に支持されたコロと当接しながらモーターにより回転駆動される。
そして、上記コロは、付勢部材よって上記偏心カム側に付勢されており、上記偏心カムは、最大半径部と、該最大半径部から離れた位置に設けられ凹部の底面で構成された最小半径部とを有し、上記凹部は、回転方向の上流側の深さが、回転方向下流側の深さよりも深いものとされている。
The eccentric cam according to the present invention is rotationally driven by a motor while being in contact with a roller rotatably supported by a predetermined member.
The roller is urged toward the eccentric cam by an urging member, and the eccentric cam is a minimum radius composed of a maximum radius portion and a bottom surface of a recess provided at a position away from the maximum radius portion. The recessed portion has a depth on the upstream side in the rotational direction that is deeper than a depth on the downstream side in the rotational direction.
この構成によれば、偏心カムが最大半径部から最小半径部に切り替わると、コロが凹部に対向するため、圧縮バネのバネ圧が解放されても、その反発力により偏心カムが先回しされることがなく、偏心カムはモーターが回転させる以上には回転せず、規定の停止位置に停止する。また、コロがスムーズに凹部に対向する一方、偏心カムの回転し過ぎが確実に防止される。 According to this configuration, when the eccentric cam is switched from the maximum radius portion to the minimum radius portion, the roller faces the recess, so that even if the spring pressure of the compression spring is released, the eccentric cam is rotated by the repulsive force. The eccentric cam does not rotate more than the motor rotates, and stops at the specified stop position. Moreover, while the roller smoothly faces the recess, the eccentric cam is reliably prevented from rotating excessively.
また、上記コロが上記最小半径部に対向している状態で、上記コロと上記凹部底面との間に隙間が形成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that a gap is formed between the roller and the bottom surface of the recess in a state where the roller faces the minimum radius portion.
この構成によれば、圧縮バネのバネ圧が損失なく加圧部材に掛かる。 According to this configuration, the spring pressure of the compression spring is applied to the pressure member without loss.
本発明によれば、コロが偏心カムの凹部に対向することで、圧縮バネの反発力によりカムが先回しされてモーターが回転させる以上に偏心カムが回転してしまう事態が解消され、偏心カムを規定の停止位置に停止させることができる。 According to the present invention, since the roller faces the concave portion of the eccentric cam, it is possible to eliminate the situation where the eccentric cam rotates more than the motor is rotated by the repulsive force of the compression spring and the motor rotates. Can be stopped at a specified stop position.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1は、画像形成装置1を示し、本例では胴内排紙方式のタンデム型カラー複写機である。この画像形成装置1は、下側装置本体2と上側装置本体3とを備えている。 FIG. 1 shows an image forming apparatus 1, which is a tandem type color copier of a cylinder discharge type in this example. The image forming apparatus 1 includes a lower apparatus main body 2 and an upper apparatus main body 3.
下側装置本体2内には、給紙部4、画像形成部5及び定着装置6等が収容され、上側装置本体3内には、画像読取部7が収容されている。下側装置本体2と上側装置本体3との間には、排紙空間8が形成され、排紙空間8には、用紙排出トレイ9が設けられている。
In the lower apparatus main body 2, a
給紙部4から排紙空間8に至る用紙搬送経路Lには、用紙Pを挟持して搬送する複数の搬送ローラー10が配置されている。
A plurality of
給紙部4は、用紙Pが収容される給紙カセット11と、給紙カセット11内の用紙Pを取り出して用紙搬送経路Lに送り出すためのピックアップローラー12とを有している。給紙カセット11より送り出された用紙Pは、搬送ローラー10により画像形成部5に供給される。
The
画像形成部5は、図1右側から順にマゼンタ用、シアン用、イエロー用及びブラック用と並べられた4つの画像形成ユニット13M,13C,13Y,13Kを備え、これら画像形成ユニット13M,13C,13Y,13Kの上方には、無端状の中間転写ベルト14が駆動ローラー15とテンションローラー16に張架されて配置されている。
The image forming unit 5 includes four image forming units 13M, 13C, 13Y, and 13K arranged in order from the right side of FIG. 1 for magenta, cyan, yellow, and black, and these image forming units 13M, 13C, and 13Y. , 13K, an endless
各画像形成ユニット13M,13C,13Y,13Kは、像担持体である感光体ドラム17を備え、感光体ドラム17の周囲に現像器18、露光装置19、帯電器20及びクリーニング装置21が配置されている。
Each of the image forming units 13M, 13C, 13Y, and 13K includes a
帯電器20は、感光体ドラム17の周面を一様に帯電させる。露光装置19には、図示しないレーザー光源、ポリゴンミラー等が設けられ、レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラーを介して感光体ドラム17の周面に照射される。照射されたレーザー光により、感光体ドラム17の周面に所定の画像データ(例えば画像読取部7にて読み取った原稿画像のデータ)に応じた静電潜像が形成される。現像器18は、感光体ドラム17の周面の静電潜像にトナーを供給してトナー像として顕像化する。
The
感光体ドラム17は、中間転写ベルト14に下方から接触し、1次転写ローラー22で中間転写ベルト14に圧接して1次転写部を形成している。この1次転写部において、中間転写ベルト14の回転とともに、所定のタイミングで各感光体ドラム17のトナー像が中間転写ベルト14に順次転写される。これにより、中間転写ベルト14の表面には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
The
クリーニング装置21は、転写後の感光体ドラム17の周面に付着残存したトナーを清掃する。なお、図示しないが、感光体ドラム17の周囲には、感光体ドラム17の周面の残留電荷を除去する除電器が配置されている。これらにより、画像形成部5が構成されている。
The
用紙搬送経路Lの定着装置6下方には、バイアス電位が印加された2次転写ローラー23が駆動ローラー15と対向して配置され、2次転写ローラー23は、駆動ローラー15とで中間転写ベルト14を挟んで中間転写ベルト14に圧接して2次転写部を形成している。この2次転写部において、中間転写ベルト14の表面のトナー像が用紙Pに転写され、転写後の用紙Pは定着装置6に供給される。転写後に、図示しないベルトクリーニング装置が中間転写ベルト14に残存するトナーを清掃する。
Below the
定着装置6は、定着ハウジング24内に収容された定着ローラー(定着部材)25及び加圧ローラー(加圧部材)26を備えている(図2及び図3参照)。定着ローラー25は、熱源であるハロゲンヒーターを内蔵し、このハロゲンヒーターにより加熱される。加圧ローラー26は定着ローラー25に圧接され、両者間にニップ部N(図1参照)が形成される。画像形成部5から定着装置6に供給された,未定着トナー像を担持した用紙Pは、定着ローラー25と加圧ローラー26との間のニップ部Nで挟持されて加熱及び加圧されることにより、用紙P上に未定着トナー像を溶融して定着させる。
The
定着装置6にてトナー像が定着された用紙Pは、定着ローラー25及び加圧ローラー26により用紙搬送経路Lの下流側へと送り出され、搬送ローラー10により排紙空間8の用紙排出トレイ9に排出される。
The paper P on which the toner image is fixed by the
加圧ローラー26の両端には、図3に示すように、支軸27が突出し、支軸27はベアリング28に支持されている。ベアリング28は、上下に延びるアーム部材29の上端側に固定されている。アーム部材29の上端は、回動軸(図示せず)で定着ハウジング24に支持され、アーム部材29は、加圧ローラー26を上端側に回転自在に支持して回動軸を支点に上下に回動するようになっている。
As shown in FIG. 3, a
定着ハウジング24内の下端には、固定板30が取り付けられ、固定板30には、水平に延びる伸縮自在な板状のバー31の一端(図3左端)が固定されている。バー31の他端(図3右端)側には、横方向(紙面表裏方向)に広い幅広部31a(図7〜図9参照)が形成され、幅広部31aには、挿入孔31b(図7〜図9参照)が形成され、アーム部材29先端が挿入孔31bにバー31長手方向に遊びをもって挿入されている。バー31の他端(図3右端)は幅狭になっていて、後述するレバー34下端側を貫通してレバー34に支持されている。
A fixing
バー31には、下側圧縮バネ32が巻装されている。下側圧縮バネ32は、固定板30とバー31の幅広部31aの端縁31cとの間に縮装されて、バネ圧でバー31を伸ばし、アーム部材29の下端側をバー31で押圧してアーム部材29を回動軸を支点に図3で反時計回りに回動させ、加圧ローラー26を定着ローラー25に押し付けるようになっている。
A
下側圧縮バネ32の上方近傍には、上側圧縮バネ33が並設され、上側圧縮バネ33の一端(図3左端)は固定板30に固定されているとともに、他端(図3右端)はアーム部材29に固定されている。この上側圧縮バネ33は、下側圧縮バネ32がほぼ伸びきっているときに下側圧縮バネ32の1/10程度の弱いバネ圧でアーム部材29を図3で反時計回りに押圧するようになっている。
An
アーム部材29下端側で下側圧縮バネ32及び上側圧縮バネ33と反対側には、図4に拡大して示すように、上下に延びるレバー34が並設され、レバー34の上端は、定着ハウジング24の固定側24aに支持され、レバー34が下側圧縮バネ32のバネ圧でアーム部材29と共に押圧されて上下に回動するようになっている。また、レバー34にはコロ35が軸36で回転自在に支持されている。
On the opposite side to the
レバー34の反アーム部材29側の側方には、コロ35と当接する偏心カム37が回転可能にカム軸38に支持されて並設されている。偏心カム37は、図5に拡大して示すように、カム軸38から遠い最大半径部R1と、最大半径部R1から180°離れた位置に設けられカム軸38に近い最小半径部R2とを有し、最大半径部R1は、コロ35の位置がばらついても最大半径部R1からはみ出さないように中心角θが約60°の幅をもって構成されている。
On the side opposite to the
偏心カム37の最小半径部R2は、凹部39の底面で構成され、コロ35が最小半径部R2に対向すると、コロ35の一部が凹部39に嵌るようになっている。これにより、偏心カム37が最大半径部R1から最小半径部R2に切り替わると、下側圧縮バネ32のバネ圧が解放されてコロ35が勢いよく凹部39に嵌り、下側圧縮バネ32の反発力によりコロ35が凹部39から飛び出そうとするが、凹部39の側壁でコロ35の飛び出しが規制される。したがって、コロ35は最小半径部R2を行き過ぎることなく、最小半径部R2に安定して止まり、偏心カム37の先回しが防止されて偏心カム37は後述するモーターが回転させる以上には回転せず、規定の停止位置に停止するため、ニップ圧の安定化が図られ、定着装置6の定着性能を向上させることができる。
The minimum radius portion R2 of the
偏心カム37は、図5で凹部39より下側(回転方向上流側)が登り傾斜面37aに、凹部39より上側(回転方向下流側)が下り傾斜面37bにそれぞれ形成されている。凹部39の登り傾斜面37aの深さD1が、凹部39の下り傾斜面37bの深さD2よりも深いため、偏心カム37は非対称形になっている。これにより、コロ35を図5で矢印のように時計回りに回転した偏心カム37の凹部39にスムーズに対向させることができる一方、偏心カム37の回転し過ぎを防止することができる。また、下り傾斜面37bの深さD2が登り傾斜面37aの深さD1よりも浅くなっていることで、下り傾斜面37bが緩やかになり、偏心カム37が最大半径部R1から最小半径部R2に切り替わる際に、偏心カム37が先回しされる力を最小限に抑えることができる。
In FIG. 5, the
そして、コロ35が凹部39(最小半径部R2)に対向すると、図3及び図4に示すように、バー31が下側圧縮バネ32のバネ圧で伸びてレバー34が図3で反時計回りに回動する。これに伴ってアーム部材29が回動軸を支点に図3で反時計回りに回動することで、加圧ローラー26がレバー34及びアーム部材29を介して定着ローラー25に圧接し、ニップ部Nで所定のニップ圧を発生させるようになっている。このコロ35が最小半径部R2に対向している状態で、コロ35と凹部39底面(最小半径部R2)との間に隙間Cが形成される(図4参照)。これにより、下側圧縮バネ32のバネ圧を損失なく加圧ローラー26に掛けることができるようになっている。
When the
一方、コロ35が最小半径部R2と180°反対側の最大半径部R1に対向すると、レバー34が最大半径部R1に押されて時計回りに回動し、バー31を下側圧縮バネ32のバネ圧に抗して縮める。これに伴ってアーム部材29が回動軸を支点に図3で時計回りに回動することで、加圧ローラー26がレバー34及びアーム部材29を介して定着ローラー25から離れる方向に移動し、ニップ部Nのニップ圧が低減ないし解除されるようになっている。
On the other hand, when the
このようなニップ圧の調整は、上述したアーム部材29、バー31、下側圧縮バネ32、上側圧縮バネ33、レバー34、コロ35及び偏心カム37等を含むニップ圧調整機構100により行われる。
Such adjustment of the nip pressure is performed by the nip
ニップ圧調整機構100は、偏心カム37に駆動力を伝達して該偏心カム37を回転させる図6〜図9に示すような駆動ギヤ列をも備えている。すなわち、図示しないモーター(ステッピングモーター)に連結された駆動入力ギヤ40、定着ローラー25に一体で回転するように取り付けられた定着ローラーギヤ41、偏心カム37に一体で回転するように取り付けられたカム駆動ギヤ42、駆動入力ギヤ40の回転動作に追従して移動する遊星ギヤ43、及び駆動入力ギヤ40と遊星ギヤ43との間に配置された中間ギヤ44,45を備えている。駆動入力ギヤ40には、ワンウェイクラッチ(図示せず)が内蔵されている。カム軸38には、アクチュエーター(図示しない)が取り付けられていて、このアクチュエーターをPIセンサー(Photo Interrupter Sensor)(図示しない)で検知することで、偏心カム37の向きを180°反転制御する。
The nip
そして、通常の定着ローラー25回転時には、モーターから駆動入力ギヤ40に反時計回りに回転駆動力が入力され、遊星ギヤ43がカム駆動ギヤ42から離れてカム駆動ギヤ42との噛み合いが解消される。また、駆動入力ギヤ40に内蔵されたワンウェイクラッチが噛み合い方向に回転され、駆動入力ギヤ40の回転駆動が図7で矢印で示すように定着ローラーギヤ41に伝達される。この段階では、偏心カム37は、図3及び図4に示すように、最小半径部R2をコロ35に対向させてコロ35の一部が凹部39に嵌っていて、アーム部材29及びレバー34が下側圧縮バネ32のバネ圧で反時計回りに回動して加圧ローラー26を定着ローラー25に押し付け、ニップ部Nに所定のニップ圧を発生させている。
Then, during normal rotation of the fixing
一方、封筒等を通紙した時のしわ防止や、定着ローラー25のCセット現象防止のためにニップ部Nのニップ圧を調整する際には、モーターから駆動入力ギヤ40に時計回りに回転駆動力が入力され、遊星ギヤ43がカム駆動ギヤ42に接近してカム駆動ギヤ42と噛み合う。また、駆動入力ギヤ40に内蔵されたワンウェイクラッチが滑り方向に回転され、駆動入力ギヤ40の回転駆動が図8及び図9で矢印で示すように中間ギヤ44,45から遊星ギヤ43を経てカム駆動ギヤ42にだけ伝達される。カム駆動ギヤ42の回転により偏心カム37が180°回転し、コロ35が凹部39から脱して偏心カム37の最大半径部R1がコロ35に対向する。これにより、アーム部材29及びレバー34が、図8から図9に示すように、下側圧縮バネ32を縮めながら時計回りに回動して加圧ローラー26を定着ローラー25から離れる方向に移動させ、ニップ部Nのニップ圧を低減ないし解除する。
On the other hand, when adjusting the nip pressure of the nip portion N in order to prevent wrinkling when an envelope or the like is passed through or to prevent the C-set phenomenon of the fixing
この状態から、偏心カム37を最大半径部R1から最小半径部R2に切り替える際に、上述の如くコロ35が凹部39に対向して偏心カム37の先回しを規制して偏心カム37を規定の停止位置に停止させることができるので、安定した定着機能を有する定着装置を備えた画像形成装置1を得ることができる。
From this state, when the
なお、上記実施形態では、定着装置6として、ローラー定着方式を例示したが、これに限定されるものではなく、ベルト定着方式に適用できるのは言うまでもない。
In the above-described embodiment, the roller fixing method is exemplified as the fixing
また、上記実施形態では、画像形成装置1がカラー複写機である場合を示したが、これに限らず、カラープリンター、モノクロ複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等、種々の画像形成装置に適用できる。 In the above embodiment, the case where the image forming apparatus 1 is a color copying machine has been described. However, the present invention is not limited to this, and various image forming apparatuses such as a color printer, a monochrome copying machine, a monochrome printer, a digital multifunction peripheral, a facsimile machine, and the like. Applicable to.
以上説明したように、本発明は、定着ローラーや定着ベルト等の定着部材と加圧ローラー等の加圧部材との圧接により形成されるニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構を有する定着装置、及びそれを備えた画像形成装置について有用である。 As described above, the present invention has a nip pressure adjusting mechanism that adjusts the nip pressure of the nip portion formed by pressure contact between a fixing member such as a fixing roller or a fixing belt and a pressure member such as a pressure roller. It is useful for an apparatus and an image forming apparatus provided with the apparatus.
1 画像形成装置
6 定着装置
25 定着ローラー(定着部材)
26 加圧ローラー(加圧部材)
29 アーム部材
32 下側圧縮バネ
34 レバー(所定部材)
35 コロ
37 偏心カム
39 凹部
40 駆動入力ギヤ
41 定着ローラーギヤ
42 カム駆動ギヤ
43 遊星ギヤ
44,45 中間ギヤ
100 ニップ圧調整機構
C 隙間
D1 凹部の回転方向上流側の深さ
D2 凹部の回転方向下流側の深さ
N ニップ部
P 用紙
R1 最大半径部
R2 最小半径部
1 Image forming
26 Pressure roller (pressure member)
29
35
Claims (2)
上記コロは、付勢部材よって上記偏心カム側に付勢されており、
上記偏心カムは、最大半径部と、該最大半径部から離れた位置に設けられ凹部の底面で構成された最小半径部とを有し、
上記凹部は、回転方向の上流側の深さが、回転方向下流側の深さよりも深いことを特徴とする偏心カム。 An eccentric cam that is rotationally driven by a motor while contacting a roller rotatably supported by a predetermined member,
The roller is biased to the eccentric cam side by a biasing member,
The eccentric cam has a maximum radius portion and a minimum radius portion provided at a position away from the maximum radius portion and configured by a bottom surface of a recess,
The eccentric cam is characterized in that the depth on the upstream side in the rotational direction is deeper than the depth on the downstream side in the rotational direction.
上記コロが上記最小半径部に対向している状態で、上記コロと上記凹部底面との間に隙間が形成されていることを特徴とする偏心カム。
The eccentric cam according to claim 1,
An eccentric cam, wherein a gap is formed between the roller and the bottom surface of the recess in a state where the roller faces the minimum radius portion.
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