JP2019015880A - 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する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着装置を備えている。 An electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that fixes a toner image transferred onto a medium such as paper.
例えば、特許文献1に記載の定着装置は、熱源によって昇温する加熱ローラーと、加熱ローラーに圧接する加圧ローラーと、加熱ローラーから放射される熱を検知するサーモパイルと、を備えている。サーモパイルは、その検知面を加熱ローラーに向けてホルダーに装着されている。 For example, the fixing device described in Patent Literature 1 includes a heating roller that is heated by a heat source, a pressure roller that is pressed against the heating roller, and a thermopile that detects heat radiated from the heating roller. The thermopile is mounted on the holder with its detection surface facing the heating roller.
上記した定着装置では、加熱ローラーの回転軸が固定され、この加熱ローラーに加圧ローラーが押し付けられる構成であった。この構成では、加熱ローラーの表面とサーモパイルの検知面との距離が一定に保たれるため、サーモパイルは加熱ローラーの表面温度を正確に検知することができた。 In the fixing device described above, the rotating shaft of the heating roller is fixed, and the pressure roller is pressed against the heating roller. In this configuration, since the distance between the surface of the heating roller and the detection surface of the thermopile is kept constant, the thermopile was able to accurately detect the surface temperature of the heating roller.
しかしながら、加圧ローラーの回転軸が固定され、この加圧ローラーに加熱ローラーが押し付けられる構成とした場合、加熱ローラーの表面とサーモパイルの検知面との距離が変化するため、サーモパイルによる検知温度に誤差が発生するという問題があった。 However, when the rotation axis of the pressure roller is fixed and the heating roller is pressed against this pressure roller, the distance between the surface of the heating roller and the detection surface of the thermopile changes, so there is an error in the temperature detected by the thermopile. There was a problem that occurred.
本発明は、上記課題を解決するために、加圧部材に対して移動する定着部材の温度を正確に検知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。 In order to solve the above problems, the present invention provides a fixing device and an image forming apparatus that can accurately detect the temperature of a fixing member that moves relative to a pressure member.
上記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、軸周りに回転しながら媒体上のトナーを加熱する定着部材と、軸周りに回転しながら前記定着部材との間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する前記媒体上のトナーを加圧する加圧部材と、前記加圧部材に対して接近する方向に前記定着部材を移動させて前記加圧領域を加圧し、前記加圧部材から離間する方向に前記定着部材を移動させて前記加圧領域を減圧する圧力調整部と、前記定着部材との間隔を保ちながら前記定着部材に追従するように移動して前記定着部材の温度を検知する連動検知部と、を備えている。 In order to achieve the above object, the fixing device of the present invention forms a pressure region between a fixing member that heats toner on a medium while rotating around an axis and the fixing member that rotates around an axis. And pressurizing the pressure area by moving the fixing member in a direction approaching the pressure member and a pressure member that pressurizes the toner on the medium passing through the pressure area. The fixing member is moved so as to follow the fixing member while keeping a distance between the fixing member and a pressure adjusting unit that reduces the pressure area by moving the fixing member in a direction away from the pressure member. And an interlocking detection unit that detects temperature.
この場合、前記定着部材を軸周りに回転可能に支持する可動フレームと、前記可動フレームを回動可能に支持する支持フレームと、を更に備え、前記圧力調整部は、前記可動フレームを回動させることで前記定着部材を移動させ、前記連動検知部は、前記可動フレームを挟んで前記定着部材の反対側に対向配置され、前記支持フレームを支持する装置本体に固定される固定フレームと、前記定着部材から放射される熱を非接触で検知する温度センサーと、前記温度センサーを保持し、前記可動フレームに接続され、且つ前記可動フレームの回動方向に移動する状態で前記固定フレームに支持されるホルダーと、前記ホルダーを前記可動フレームに向かって付勢する付勢部材と、を含んでいることが好ましい。 In this case, the apparatus further includes a movable frame that supports the fixing member so as to be rotatable about an axis, and a support frame that rotatably supports the movable frame, and the pressure adjusting unit rotates the movable frame. The fixing member is moved, and the interlocking detection unit is disposed opposite to the fixing member across the movable frame, and is fixed to an apparatus main body that supports the support frame; and the fixing A temperature sensor that detects heat radiated from the member in a non-contact manner, and holds the temperature sensor, is connected to the movable frame, and is supported by the fixed frame in a state of moving in the rotating direction of the movable frame. It is preferable that a holder and a biasing member that biases the holder toward the movable frame are included.
この場合、前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を内側から加熱する熱源を更に備え、前記定着部材の軸心と、前記熱源と、前記温度センサーとは、同一直線上に配置されることが好ましい。 In this case, the image forming apparatus further includes a heat source that is provided inside the fixing member and heats the fixing member from the inside, and the axial center of the fixing member, the heat source, and the temperature sensor are arranged on the same straight line. It is preferable.
上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の定着装置を備えている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes any of the fixing devices described above.
本発明によれば、加圧部材に対して移動する定着部材の温度を正確に検知することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the temperature of the fixing member that moves relative to the pressure member.
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、各図に示す「Fr」は「前」を示し、「Rr」は「後」を示し、「L」は「左」を示し、「R」は「右」を示し、「U」は「上」を示し、「D」は「下」を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, “Fr” indicates “front”, “Rr” indicates “rear”, “L” indicates “left”, “R” indicates “right”, and “U” indicates “Up” indicates “D”, and “D” indicates “Down”.
[プリンターの全体構成]
図1を参照して、画像形成装置の一例としてのプリンター1について説明する。図1はプリンター1を示す概略図(正面図)である。なお、以下の説明において、「搬送方向」とは、シートSが搬送される方向を指す。また、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、シートSの搬送方向における「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。
[Entire printer configuration]
A printer 1 as an example of an image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view (front view) showing the printer 1. In the following description, “conveyance direction” refers to the direction in which the sheet S is conveyed. The terms “upstream” and “downstream” and similar terms refer to “upstream” and “downstream” in the conveying direction of the sheet S and similar concepts.
プリンター1は、略直方体状の外観を構成する装置本体2を備えている。装置本体2の下部には、例えば、普通紙等のシートS(媒体)を収容する給紙カセット3が設けられている。装置本体2の上面には、排紙トレイ4が設けられている。なお、シートSは、紙製に限らず、樹脂製等であってもよい。
The printer 1 includes an apparatus
また、プリンター1は、給紙装置5と、作像装置6と、定着装置7と、を備えている。給紙装置5は、給紙カセット3から排紙トレイ4まで延びた搬送路8の上流端部に設けられている。作像装置6は搬送路8の中間部に設けられ、定着装置7は搬送路8の下流側に設けられている。
The printer 1 includes a
作像装置6は、トナーコンテナ10と、ドラムユニット11と、光走査装置12と、を含んでいる。トナーコンテナ10は、例えば、黒色のトナー(現像剤)を収容している。ドラムユニット11は、感光体ドラム13と、帯電装置14と、現像装置15と、転写ローラー16と、を含んでいる。転写ローラー16は、下側から感光体ドラム13に接触して転写ニップを形成している。なお、トナーは、トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよいし、磁性トナーから成る一成分現像剤であってもよい。
The image forming device 6 includes a
プリンター1の制御装置(図示せず)は各装置を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。帯電装置14は、感光体ドラム13の表面を帯電させる。感光体ドラム13は、光走査装置12から出射された走査光を受け、静電潜像を担持する。現像装置15は、トナーコンテナ10から供給されたトナーを用いて感光体ドラム13上の静電潜像をトナー像に現像する。シートSは給紙装置5によって給紙カセット3から搬送路8に送り出され、感光体ドラム13上のトナー像は転写ニップを通過するシートSに転写される。定着装置7は、トナー像をシートSに定着させる。その後、シートSは、排紙トレイ4に排出される。
A control device (not shown) of the printer 1 appropriately controls each device, and executes an image forming process as follows. The
[定着装置]
次に、図2ないし図8を参照して、定着装置7について説明する。図2は定着装置7(筐体20)を示す斜視図である。図3は定着装置7を示す断面図である。図4は定着装置7の内部構造を示す斜視図である。図5は定着装置7の内部構造を示す分解斜視図である。図6は連動検知部25を示す分解斜視図である。図7は連動検知部25の上方を示す斜視図である。図8は連動検知部25の下方を示す斜視図である。
[Fixing device]
Next, the
図2および図3に示すように、定着装置7は、筐体20と、定着ベルト21と、加圧ローラー22と、ハロゲンヒーター23と、圧力調整部24と、連動検知部25と、を含んでいる。定着ベルト21および加圧ローラー22は、筐体20の内部に設けられている。ハロゲンヒーター23は、光を放射して定着ベルト21を加熱するための熱源である。この定着装置7は、短時間で設定温度に達するように、熱容量の小さな定着ベルト21を用いたベルト定着方式を採用している。圧力調整部24は、加圧ローラー22に対する定着ベルト21の接触圧を調整するためのユニットである。連動検知部25は、定着ベルト21の温度を検知するためのユニットである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
<筐体>
図2および図3に示すように、筐体20は、支持フレーム30と、可動フレーム40と、を含んでいる。支持フレーム30は、装置本体2に支持されている。詳細は後述するが、可動フレーム40は、支持フレーム30の内部に設けられ、定着ベルト21を軸周りに回転可能に支持している。
<Case>
As shown in FIGS. 2 and 3, the
(支持フレーム)
支持フレーム30は、前後方向に長い略直方体に形成されている(図2参照)。支持フレーム30の左右両面には、シートSを挿通させるための開口が形成されている。支持フレーム30の右面開口には、定着ベルト21と加圧ローラー22との接触部分(加圧領域N)にシートSを導くための進入ガイド31が設けられている。支持フレーム30の左面開口には、シートSを下流側に送り出すための搬送ローラー対32が設けられている(図3参照)。
(Support frame)
The
また、支持フレーム30の上部(以下、上部板金33ともいう。)は、例えば、鉄やアルミ合金等の金属材料によって略L字状に屈曲した略板状に形成されている。詳細には、上部板金33は、上面を形成する水平部33Aと、右側面を形成する垂直部33Bと、水平部33Aから垂直部33Bに向かって下り勾配を形成する傾斜部33Cと、を含んでいる。傾斜部33Cには、略長方形状の外側貫通穴34が開口している。外側貫通穴34は、傾斜部33Cの前後方向略中央部の右側に形成されている(図2参照)。また、支持フレーム30の内部には、一対の支点軸35が設けられている(図4参照)。支持フレーム30は、一対の支点軸35を介して可動フレーム40を回動可能に支持している。
Further, the upper portion of the support frame 30 (hereinafter also referred to as an upper sheet metal 33) is formed in a substantially plate shape bent in a substantially L shape by a metal material such as iron or aluminum alloy, for example. Specifically, the
(可動フレーム)
図3および図4に示すように、可動フレーム40は、一対の端部ホルダー41と、架設板金42と、位置決め部材43と、を含んでいる。一対の端部ホルダー41は、定着ベルト21の前後両端部に取り付けられている。架設板金42は、一対の端部ホルダー41の間に架設されている。位置決め部材43は、架設板金42の上面に固定されている(図3参照)。なお、一対の端部ホルダー41は、前後対称となる形状であるため、以下、前方の端部ホルダー41について説明する。
(Movable frame)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、端部ホルダー41は、例えば、鉄やアルミ合金等の金属材料によって略板状に形成されている。端部ホルダー41の中央部分には、保持穴44が開口している。端部ホルダー41の左下部には、支持フレーム30の支点軸35が嵌合している。端部ホルダー41は、支点軸35に回動可能に支持されている。端部ホルダー41の右側には、右方向に向かって延びたアーム部41Aが形成されている。アーム部41Aは、側面から見て上方を開放した略U字状に形成されている。アーム部41Aの軸方向内側上部には連結片41Bが軸方向内側に延びた状態に形成されている。なお、端部ホルダー41の軸方向内側には、略円筒状の定着ベルト21の軸方向端部の内部に嵌合する形状保持部(図示せず)が固定されている。形状保持部が定着ベルト21の軸方向端部に嵌合することで、定着ベルト21が略円筒形状に保持されると共に、軸周りに回転可能に支持される。
As shown in FIG. 4, the
架設板金42は、例えば、鉄やアルミ合金等の金属材料によって略板状に形成されている。架設板金42は一対の端部ホルダー41の間に架け渡され、その前後両端部は一対の端部ホルダー41に連結ビスB1を介して固定されている。また、アーム部41Aの連結片41Bも、架設板金42の前後両側面に連結ビスB1を介して固定されている。架設板金42には、略円形状の内側貫通穴45が開口している。内側貫通穴45は、支持フレーム30(上部板金33)の外側貫通穴34(図2参照)に対応する位置(略直下)に形成されている。
The
位置決め部材43は、例えば、耐熱性を有する合成樹脂材料によって略板状に形成されている。図3に示すように、位置決め部材43は、架設板金42の上面に固定され、架設板金42と上部板金33との間に配置されている。
The positioning
図2に示すように、位置決め部材43には、一対の位置決めピン46と、連通穴47とが設けられている。一対の位置決めピン46および連通穴47は、支持フレーム30(上部板金33)の外側貫通穴34から露出する位置に設けられている。一対の位置決めピン46は、前後方向に離間して配置され、位置決め部材43の上面から上方に向かって突出している。各位置決めピン46は略円柱状に形成され、その先端部はテーパー状に形成されている。連通穴47は、一対の位置決めピン46の間で位置決め部材43に開口している。連通穴47は、平面から見て右側を開放した略U字状に形成され、外側貫通穴34と内側貫通穴45(図4参照)とを連通させている。
As shown in FIG. 2, the positioning
<定着ベルト>
図3ないし図5に示すように、定着部材の一例としての定着ベルト21は、無端状のベルトであって、前後方向に長い略円筒状に形成されている。定着ベルト21は、例えば、ポリイミド樹脂等の耐熱性および弾性を有する合成樹脂材料等で構成されている。
<Fixing belt>
As shown in FIGS. 3 to 5, the fixing
(押圧構造)
図3および図5に示すように、定着ベルト21の内部(内側)には、押圧構造26が設けられている。押圧構造26は、支持部材26Aと、反射部材26Bと、押圧部材26Cと、を含んでいる。
(Pressing structure)
As shown in FIGS. 3 and 5, a
支持部材26Aは、例えば、金属材料によって前後方向に長い略矩形筒状に形成され、定着ベルト21を軸方向に貫通している。支持部材26Aの軸方向両端部は、端部ホルダー41の保持穴44に嵌り込んでいる(図4参照)。反射部材26Bは、例えば、金属材料によって前後方向に長い略板状に形成されている。反射部材26Bは、支持部材26Aの上面に固定され、ハロゲンヒーター23の光を反射する機能を有している。押圧部材26Cは、例えば、耐熱性樹脂等によって前後方向に長い略板状に形成されている。押圧部材26Cは、支持部材26Aの下面に固定され、加圧ローラー22に押し付けられた定着ベルト21を受け止める機能を有している。
The
<加圧ローラー>
図3ないし図5に示すように、加圧部材の一例としての加圧ローラー22は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。加圧ローラー22は、金属製の芯金22Aと、その外周面に積層されたシリコーンスポンジ等の弾性層22Bと、を含んでいる。加圧ローラー22(芯金22A)の前後両端部は、軸周りに回転するように筐体20(支持フレーム30)に支持されている。芯金22Aにはギア列等を介して駆動モーター(図示せず)が接続され、加圧ローラー22は駆動モーターによって回転駆動される。
<Pressure roller>
As shown in FIGS. 3 to 5, the
<ハロゲンヒーター>
図3および図5に示すように、熱源の一例としてのハロゲンヒーター23は、前後方向に長い略棒状(略円柱状)に形成され、定着ベルト21を軸方向に貫通している。ハロゲンヒーター23は、定着ベルト21の内側で、支持部材26Aを挟んで加圧領域Nとは反対側に設けられている。ハロゲンヒーター23は、フィラメントを内包した略円柱状の発光部23Aと、その軸方向両端部に固定された一対の電極部23Bと、を含んでいる。一対の電極部23Bは、端部ホルダー41の保持穴44を貫通した状態で端部ホルダー41に支持されている(図4参照)。ハロゲンヒーター23は、発光部23Aから放射される赤外域の光を利用して定着ベルト21を内側から加熱する。詳細には、発光部23Aから発せられた光は、直接または反射部材26Bで反射して、定着ベルト21の上側内面に照射され、定着ベルト21の上側を加熱する。なお、以上の説明では、熱源としてハロゲンヒーター23が採用されていたが、これに代えて、カーボンヒーター等の熱源が採用されてもよい。
<Halogen heater>
As shown in FIG. 3 and FIG. 5, the
<圧力調整部>
図4に示すように、圧力調整部24は、一対の偏心カム50と、一対の作動板金51と、一対の調整バネ52と、を含んでいる。
<Pressure adjustment part>
As shown in FIG. 4, the
一対の偏心カム50は、所謂円板カムであって、前後方向に延びたカム連結軸53の両端部に固定されている。カム連結軸53は、加圧ローラー22の右側に隣接し、加圧ローラー22と略平行に設けられている。カム連結軸53の一端部(前端部)には、ギア列54を介してカムモーター55が接続されている。各作動板金51は、下方を開放した略U字状に形成され、端部ホルダー41のアーム部41Aの下方に配置されている。各作動板金51の下部には、偏心カム50の外周面に接触する作動ローラー56が支持されている。各作動板金51の上部には、アーム部41Aに開口した軸穴を貫通する作動ロッド57が固定されている。各調整バネ52は、例えば、コイルスプリングであって、作動ロッド57の上端部とアーム部41Aとの間に架設されている。調整バネ52は、アーム部41Aを下方に付勢している。
The pair of
偏心カム50がカムモーター55の駆動によってカム連結軸53を中心に回転すると、作動板金51(作動ロッド57)は上下方向に往復移動する。例えば、偏心カム50が作動ローラー56を下方に押して作動板金51が下降すると、調整バネ52が圧縮されて付勢力が増大する。すると、可動フレーム40(端部ホルダー41)が支点軸35を中心に下方に回動するため、定着ベルト21が加圧ローラー22に押し付けられる(加圧状態)。つまり、定着ベルト21と加圧ローラー22との間に形成された加圧領域Nが加圧される。一方、偏心カム50が作動ローラー56の押し下げを解除して作動板金51が上昇すると、調整バネ52が伸びるため付勢力が減少する。すると、可動フレーム40が支点軸35を中心に僅かに上方に回動し、加圧領域Nにおける圧力が減少する(減圧状態)。
When the
以上のように、圧力調整部24は、可動フレーム40を回動させることで定着ベルト21を移動させる。圧力調整部24は、加圧ローラー22に対して接近する方向に定着ベルト21を移動させて加圧領域Nを加圧し、加圧ローラー22から離間する方向に定着ベルト21を移動させて加圧領域Nを減圧する。なお、加圧領域Nとは、圧力が0Paである上流側の位置から最大圧力となる位置を経由して再び圧力が0Paとなる下流側の位置までの領域を指している。
As described above, the
<連動検知部>
図3、図6ないし図8に示すように、連動検知部25は、固定フレーム60と、温度センサー61と、ホルダー62と、一対の連動バネ63と、を含んでいる。
<Interlock detection unit>
As shown in FIGS. 3 and 6 to 8, the interlocking
(固定フレーム)
図6ないし図8に示すように、固定フレーム60は、例えば、鉄やアルミ合金等の金属材料によって前後方向に長い略板状に形成されている。固定フレーム60は、正面から見て略L字状に屈曲した板金である。固定フレーム60は、可動フレーム40を挟んで定着ベルト21の反対側に対向配置される。具体的には、固定フレーム60は、支持フレーム30の上部板金33を右斜め上方から覆うように配置される。固定フレーム60の前後両端部には、複数の固定片60Aが形成されている。
(Fixed frame)
As shown in FIGS. 6 to 8, the fixed
固定フレーム60の前後方向略中央部には、左側から右側に向かって下り勾配となる底面を有する窪み部60Bが形成されている。窪み部60Bの底面は、固定フレーム60を上部板金33の上方に配置した状態で傾斜部33Cと略平行になるように傾斜している(図3参照)。
A recessed
固定フレーム60の窪み部60Bには、一対の支持ピン64と、フレーム検知穴65とが設けられている。一対の支持ピン64は、前後方向に離間して配置され、窪み部60Bの底面から上方に向かって突出している。一対の支持ピン64の間隔は、一対の位置決めピン46(図2参照)の間隔よりも広くなっている。各支持ピン64は、略円筒状に形成されている。各支持ピン64の上端面には、雌ネジが切られたネジ穴64Aが開口している。フレーム検知穴65は、一対の支持ピン64の間で窪み部60Bの底面に開口している。フレーム検知穴65は、平面から見て略表方形状に形成されている。フレーム検知穴65は、固定フレーム60を上部板金33の上方に配置した状態で、上部板金33の外側貫通穴34に対応する位置に形成されている(図3参照)。
A pair of support pins 64 and a
(温度センサー)
温度センサー61は、定着ベルト21から放射される熱(赤外線)を非接触で検知するサーモパイルである。温度センサー61は、制御回路が組み込まれた基板Cに実装されている。
(Temperature sensor)
The
(ホルダー)
ホルダー62は、例えば、耐熱性を有する合成樹脂材料によって略直方体状に形成されている。ホルダー62は、ホルダー本体62Aと、一対のホルダーアーム62Bと、一対のホルダー突起部62Cと、を含んでいる。
(holder)
For example, the
ホルダー本体62Aは、上面を開放した略トレイ状に形成されている。ホルダー本体62Aには、基板Cごと温度センサー61が装着される。ホルダー本体62Aの底面には、温度センサー61の検知面61Aを露出させるホルダー検知穴66が開口している(図8参照)。一対のホルダーアーム62Bは、ホルダー本体62Aの前後方向両側面から外側に向かって延びている。各ホルダーアーム62Bには、略円形状の支持貫通穴67が開口している。各支持貫通穴67は、支持ピン64の外径よりも大きな内径を有している。
The holder
一対のホルダー突起部62Cは、ホルダー本体62Aの下面から下方に向かって延びている。各ホルダー突起部62Cは、その下面に嵌合穴68を開口した略円筒状に形成されている。一対のホルダー突起部62Cは、ホルダー検知穴66を挟んで前後方向に離間して配置されている。一対のホルダー突起部62Cの間隔は、一対の位置決めピン46の間隔と略同一に設定されている。
The pair of holder protrusions 62C extends downward from the lower surface of the
(連動バネ)
付勢部材の一例としての一対の連動バネ63は、それぞれ、例えば、コイルスプリングである。
(Linked spring)
Each of the pair of interlocking springs 63 as an example of the urging member is a coil spring, for example.
<連動検知部の組立>
次に、図6を参照して、連動検知部25を組み立てる手順について説明する。なお、ホルダー62(ホルダー本体62A)は、基板Cに実装された温度センサー61を保持した状態であるものとする。
<Assembly of interlocking detection unit>
Next, a procedure for assembling the interlocking
まず、作業者は、固定フレーム60の一対の支持ピン64に対して一対のホルダーアーム62Bの支持貫通穴67を位置合せし、一対の支持ピン64を一対の支持貫通穴67に差し込む。支持貫通穴67の内径は支持ピン64の外径よりも大きいため、支持ピン64は遊びをもった状態で支持貫通穴67に挿入される。また、ホルダー本体62Aは固定フレーム60のフレーム検知穴65内に配置され、一対のホルダー突起部62Cはフレーム検知穴65を貫通した状態になる。次に、作業者は、一対の支持貫通穴67を貫通した一対の支持ピン64に一対の連動バネ63を差し入れる。続いて、作業者は、支持ピン64の上端面に開口したネジ穴64AにワッシャーWを挟んで固定ビスB2を捩じ込む。
First, the operator aligns the support through
以上によって、連動検知部25の組み立てが完了する(図7参照)。この状態で、連動バネ63の下端部は、ホルダーアーム62Bの支持貫通穴67の縁部に突出した環状凸部67A(図6参照)に嵌合している。連動バネ63の上端面は、ワッシャーWの下面に当接している。連動バネ63は、圧縮された状態で、ホルダーアーム62Bの上面とワッシャーWの下面との間に架設されている(図7参照)。連動バネ63は、ワッシャーWを台座にしてホルダー62を下方に付勢している。また、この状態で、ホルダー62は、一対の支持ピン64に沿って上下方向に移動可能に支持されている。また、ホルダー62は、支持貫通穴67と支持ピン64との隙間分だけ前後方向および左右方向に移動可能に支持されている。
Thus, the assembly of the
<連動検知部の取付>
次に、図3および図9を参照して、連動検知部25を筐体20に取り付ける手順について説明する。図9は連動検知部25を筐体20に取り付ける手順を説明する断面図である。なお、加圧領域Nは加圧状態であるものとする。
<Mounting the interlock detection unit>
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 9, the procedure for attaching the interlocking
組み立てられた連動検知部25は、筐体20の右側上部に取り付けられる。まず、図9に示すように、作業者は、連動検知部25を筐体20の上部右方に離した位置に配置し、上部板金33を覆うように連動検知部25を左方に向かって移動させる(図9の白抜き矢印参照)。
The assembled interlocking
すると、図3に示すように、固定フレーム60は、上部板金33に対して隙間を挟んで対向して配置される。また、ホルダー62は、支持フレーム30の外側貫通穴34の上方に配置される。ホルダー62に保持された温度センサー61(検知面61A)は、外側貫通穴34に露出した連通穴47に対向して配置される。外側貫通穴34に露出した一対の位置決めピン46は、一対のホルダー突起部62Cの先端面に開口した嵌合穴68(図8参照)に嵌合する。
Then, as shown in FIG. 3, the fixed
次に、作業者は、固定フレーム60の固定片60Aを装置本体2内のメインフレーム(図示せず)にビス留めする。この状態で、固定フレーム60は装置本体2に固定され、ホルダー62は可動フレーム40に接続された状態になる。また、連動バネ63は、ホルダー62を可動フレーム40に向かって(下方に)付勢する。また、温度センサー61の検知面61Aは、連通穴47および内側貫通穴45を通して定着ベルト21の表面に対向して配置される。また、この状態で、定着ベルト21の軸心(回転中心)と、ハロゲンヒーター23(の軸心)と、温度センサー61とは、同一直線上に配置される。
Next, the operator screws the fixed
なお、上記したハロゲンヒーター23、駆動モーター、カムモーター55および温度センサー61(基板C)等は、プリンター1の制御装置に電気的に接続されている。制御装置は、各種の駆動回路を介して接続された装置等を制御する。
The
[定着装置の作用]
ここで、図3を参照して、定着装置7の作用(定着処理)について説明する。なお、定着処理を実施する場合、加圧領域Nは加圧状態とされている。
[Operation of fixing device]
Here, the operation (fixing process) of the fixing
まず、制御装置は、駆動モーターやハロゲンヒーター23を駆動制御する。加圧ローラー22は駆動モーターの駆動力を受けて回転し、定着ベルト21は加圧ローラー22に従動して正回転する(図3の実線細矢印参照)。ハロゲンヒーター23は、定着ベルト21をその内側から加熱する。温度センサー61は、定着ベルト21の表面温度を検出し、入力回路を介して検出信号を制御装置に送信する。制御装置は、温度センサー61から設定温度(例えば150〜200℃)に達したことを示す検出信号を受信すると、その設定温度を維持するようにハロゲンヒーター23を制御しながら、既に説明した画像形成処理の実行を開始する。トナー像が転写されたシートSは筐体20内に進入し、定着ベルト21は、軸周りに正回転しながら加圧領域Nを通過するシートS上のトナー(トナー像)を加熱する。加圧ローラー22は、軸周りに回転しながら加圧領域Nを通過するシートS上のトナーを加圧する。すると、トナー像がシートSに定着する。そして、トナー像が定着したシートSは、筐体20の外部に送り出されて排紙トレイ4に排出される。
First, the control device drives and controls the drive motor and the
なお、プリンター1(定着装置7)の停止時や、筐体20内(加圧領域N)でシートSの搬送不良(ジャム)が発生した場合等、制御装置はカムモーター55を駆動制御し、加圧領域Nを減圧状態とする。この場合、ハロゲンヒーター23は消灯している。
Note that the control device drives and controls the cam motor 55 when the printer 1 (fixing device 7) is stopped or when a conveyance failure (jam) of the sheet S occurs in the housing 20 (pressure area N). The pressurizing region N is set to a reduced pressure state. In this case, the
また、他にも、封筒等の皺になりやすい媒体に対して画像形成処理(定着処理)を実施する場合、制御装置は加圧領域Nを減圧状態として画像形成処理を実行する。この場合、制御装置は、上記した通常の定着処理と同様に、定着ベルト21の表面を設定温度に維持するようにハロゲンヒーター23を制御することになる。定着ベルト21が昇降することによって、定着ベルト21と温度センサー61との距離が変化すると、温度センサー61が正確な温度を検知することができないことがあった。そこで、本実施形態に係る定着装置7では、連動検知部25が定着ベルト21と温度センサー61との距離を略一定に維持する構成としている。
In addition, when the image forming process (fixing process) is performed on a medium that is prone to wrinkles such as an envelope, the control device executes the image forming process with the pressurization region N in a reduced pressure state. In this case, the control device controls the
<連動検知部の作用>
図3および図10を参照して、連動検知部25の作用について説明する。図10は連動検知部25の作用を説明する断面図である。なお、加圧領域Nは加圧状態とされていることとする。
<Operation of interlock detection unit>
With reference to FIGS. 3 and 10, the operation of the
まず、加圧領域Nを加圧状態(図3参照)から減圧状態(図10参照)にする場合、偏心カム50は、カムモーター55の駆動力を受けて回転し、作動ローラー56(作動板金51)の押し下げを解除する。すると、可動フレーム40は、調整バネ52の付勢力によって支点軸35を中心に上方に回動する(図4および図10の上向き太矢印参照)。これにより、加圧領域Nが加圧状態から減圧状態になる(図10参照)。
First, when the pressure region N is changed from the pressurized state (see FIG. 3) to the reduced pressure state (see FIG. 10), the
図10に示すように、可動フレーム40(定着ベルト21)が上昇すると、これに接続されたホルダー62も上昇することになる。ホルダー62は、連動バネ63を圧縮しながら支持ピン64に沿って上方に移動する。正確には、ホルダー62は、支点軸35を中心とした円弧状の軌道に沿って移動する(図10の上向き太矢印参照)。なお、ホルダー62の支持貫通穴67と支持ピン64との間には隙間(遊び)があるため、ホルダー62は、支持ピン64に干渉することなく円軌道を移動することができる。
As shown in FIG. 10, when the movable frame 40 (fixing belt 21) is raised, the
次に、加圧領域Nを減圧状態から加圧状態にする場合、偏心カム50は、カムモーター55の駆動力を受けて回転し、作動ローラー56(作動板金51)を押し下げる。すると、可動フレーム40は、調整バネ52を圧縮しながら支点軸35を中心に下方に回動する(図4参照)。これにより、加圧領域Nが減圧状態から加圧状態になる(図3参照)。
Next, when the pressure region N is changed from the reduced pressure state to the pressurized state, the
図3に示すように、可動フレーム40(定着ベルト21)が下降すると、これに接続されたホルダー62は、連動バネ63に付勢されて支持ピン64に沿って下方に移動(回動)する。
As shown in FIG. 3, when the movable frame 40 (fixing belt 21) is lowered, the
以上のように、可動フレーム40が上昇すると、ホルダー62は連動バネ63の付勢力に抗して可動フレーム40と共に押し上げられる。一方、可動フレーム40が下降すると、ホルダー62は連動バネ63に押されて可動フレーム40と共に下降する。このように、ホルダー62は、定着ベルト21を支持した可動フレーム40と一体となって上下方向(加圧ローラー22に接近または離間する方向)に移動する。したがって、ホルダー62に保持された温度センサー61(検知面61A)は、定着ベルト21との間隔を略一定に維持しながら昇降することになる。
As described above, when the
以上説明した本実施形態に係る定着装置7では、連動検知部25(温度センサー61)が、定着ベルト21との間隔を保ちながら定着ベルト21に追従するように移動して定着ベルト21の温度を検知する構成とした。この構成によれば、連動検知部25と定着ベルト21との間隔を略一定に維持することができる。これにより、加圧ローラー22に対して移動する定着ベルト21の温度を正確に検知することができる。
In the
また、本実施形態に係る定着装置7では、ホルダー62が、温度センサー61を保持し、可動フレーム40に接続され、可動フレーム40の回動方向に移動する状態で固定フレーム60に支持される構成とした。また、温度センサー61を保持したホルダー62が、固定フレーム60に昇降可能に支持され、連動バネ63によって可動フレーム40に押し付けられる構成とした。この構成によれば、ホルダー62を可動フレーム40の回動に追従させることができ、ホルダー62に保持された温度センサー61と、可動フレーム40に支持された定着ベルト21との間隔を略一定に維持することができる。
In the
また、本実施形態に係る定着装置7では、温度センサー61が可動フレーム40から分離された固定フレーム60にホルダー62を介して設けられていた。この構成によれば、例えば、温度センサー61を可動フレーム40に固定した場合に比べて、温度センサー61の周囲の雰囲気温度を下げることができる。これにより、温度センサー61の過昇温を抑制することができ、温度センサー61を保護することができる。
In the
また、本実施形態に係る定着装置7によれば、定着ベルト21の軸心、ハロゲンヒーター23および温度センサー61を一直線上に並べることで、温度センサー61(の検知面61A)を定着ベルト21に向けることができる。これにより、温度センサー61の設置位置のずれによって検知温度に誤差が発生することを抑制することができる。なお、温度センサー61の検出範囲の大きさや角度等、その特性に応じて、温度センサー61(連動検知部25)が、定着ベルト21の軸心とハロゲンヒーター23の軸心とを結ぶ直線(延長線)上から多少外れた位置に設けられてもよい。
Further, according to the
なお、本実施形態に係る定着装置7では、加圧ローラー22を回転駆動させ、定着ベルト21を従動回転させていたが、これに限らず、定着ベルト21を回転駆動させ、加圧ローラー22を従動回転させてもよい。
In the
また、本実施形態に係る定着装置7では、温度センサー61としてサーモパイルを用いたが、これに限らず、温度センサー61の他の例として、焦電型センサーを用いてもよい。また、温度センサー61は2つ以上設けてもよい。さらに、位置決めピン46、ホルダー突起部62C、連動バネ63および支持ピン64等は、それぞれ、1つ以上設けられていればよい。
In the
また、本実施形態の説明では、一例として、本発明をモノクロのプリンター1に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、カラープリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。 In the description of the present embodiment, the case where the present invention is applied to the monochrome printer 1 is shown as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is applied to, for example, a color printer, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine. You may apply.
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る定着装置および画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。 The description of the above embodiment shows one aspect of the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment.
1 プリンター(画像形成装置)
2 装置本体
7 定着装置
21 定着ベルト(定着部材)
22 加圧ローラー(加圧部材)
23 ハロゲンヒーター(熱源)
24 圧力調整部
25 連動検知部
30 支持フレーム
40 可動フレーム
60 固定フレーム
61 温度センサー
62 ホルダー
63 連動バネ(付勢部材)
N 加圧領域
S シート(媒体)
1 Printer (image forming device)
2
22 Pressure roller (pressure member)
23 Halogen heater (heat source)
24
N Pressurized area S Sheet (medium)
Claims (4)
軸周りに回転しながら前記定着部材との間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する前記媒体上のトナーを加圧する加圧部材と、
前記加圧部材に対して接近する方向に前記定着部材を移動させて前記加圧領域を加圧し、前記加圧部材から離間する方向に前記定着部材を移動させて前記加圧領域を減圧する圧力調整部と、
前記定着部材との間隔を保ちながら前記定着部材に追従するように移動して前記定着部材の温度を検知する連動検知部と、を備えていることを特徴とする定着装置。 A fixing member that heats the toner on the medium while rotating around an axis;
A pressure member that forms a pressure region with the fixing member while rotating around an axis, and pressurizes the toner on the medium passing through the pressure region;
Pressure that moves the fixing member in a direction approaching the pressure member to pressurize the pressure area, and moves the fixing member in a direction away from the pressure member to depressurize the pressure area. An adjustment unit;
A fixing device, comprising: an interlocking detection unit that detects the temperature of the fixing member by moving so as to follow the fixing member while maintaining a distance from the fixing member.
前記可動フレームを回動可能に支持する支持フレームと、を更に備え、
前記圧力調整部は、前記可動フレームを回動させることで前記定着部材を移動させ、
前記連動検知部は、
前記可動フレームを挟んで前記定着部材の反対側に対向配置され、前記支持フレームを支持する装置本体に固定される固定フレームと、
前記定着部材から放射される熱を非接触で検知する温度センサーと、
前記温度センサーを保持し、前記可動フレームに接続され、且つ前記可動フレームの回動方向に移動する状態で前記固定フレームに支持されるホルダーと、
前記ホルダーを前記可動フレームに向かって付勢する付勢部材と、を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A movable frame that rotatably supports the fixing member around an axis;
A support frame that rotatably supports the movable frame;
The pressure adjusting unit moves the fixing member by rotating the movable frame,
The interlock detection unit
A fixed frame that is disposed opposite to the fixing member across the movable frame and is fixed to an apparatus main body that supports the support frame;
A temperature sensor for detecting heat radiated from the fixing member in a non-contact manner;
A holder that holds the temperature sensor, is connected to the movable frame, and is supported by the fixed frame in a state of moving in the rotational direction of the movable frame;
The fixing device according to claim 1, further comprising: an urging member that urges the holder toward the movable frame.
前記定着部材の軸心と、前記熱源と、前記温度センサーとは、同一直線上に配置されることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 A heat source provided inside the fixing member, for heating the fixing member from the inside;
The fixing device according to claim 2, wherein an axis of the fixing member, the heat source, and the temperature sensor are arranged on the same straight line.
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