JP2019148778A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状記録媒体に現像剤を定着する定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a developer on a sheet-like recording medium.
従来、画像形成装置に用いられる定着装置として、加圧ユニットとともに定着ニップ領域を形成する定着ローラを外側から加熱するものが知られている。 Conventionally, as a fixing device used in an image forming apparatus, one that heats a fixing roller that forms a fixing nip region together with a pressure unit from the outside is known.
例えば特許文献1では、加圧ユニットと加熱ユニット(ヒータ)が、定着ローラの回転軸線に対して直交方向に定着ローラを挟むように配置されている。加圧ユニットと加熱ユニットは、引張りばねにより互いに近づく方向に付勢され、定着ローラに圧接される。そして、加圧ユニットと加熱ユニットは、それぞれカムを利用して、(カムは互いに噛合するギアで連動するので)同時に、定着ローラへの押圧力を解除できるように構成されている。
For example, in
特許文献1の機構は、加熱ユニットを定着ローラを挟んで加圧ユニットとは正反対の位置に配置する場合以外には応用が難しい。また、各ユニットにそれぞれカム(圧力解除機構)を設ける必要があり、装置が大型化しがちである。
The mechanism of
定着ローラの外周面に加圧ユニットと加熱ユニットを配置した定着装置において、両ユニットに対する押圧力付与と押圧力解除の機能を維持しつつ、設計の自由度を高め、部品点数の増加や装置の大型化を抑制することが望まれる。 In a fixing device in which a pressure unit and a heating unit are arranged on the outer peripheral surface of the fixing roller, while maintaining the function of applying and releasing the pressing force to both units, the degree of freedom in design is increased, the number of parts is increased, and the device It is desirable to suppress the increase in size.
定着ローラと、加圧ユニットと、加熱ユニットと、回転体と、フレームと、第1アームと、第2アームと、第1引張りばねと、第2引張りばねとを備える定着装置を開示する。加圧ユニットは、定着ローラとの間で定着ニップ領域を形成する。加熱ユニットは、定着ローラとの間で接触加熱領域を形成する。フレームは、定着ローラと回転体とを支持する。第1アームは、フレームに対して揺動可能であり、定着ローラに対する加圧ユニットの位置を変更して定着ニップ領域における押圧力を変更可能である。第2アームは、フレームに対して揺動可能であり、定着ローラに対する加熱ユニットの位置を変更して接触加熱領域における押圧力を変更可能である。第1引張りばねは、第1アームと回転体とを接続し、第1アームを介して加圧ユニットを定着ローラに向けて付勢する。第2引張りばねは、第2アームと回転体とを接続し、第2アームを介して加熱ユニットを定着ローラに向けて付勢する。そして、第1引張りばねの付勢力、および、第2引張りばねの付勢力は、回転体の回転によって変化する。 A fixing device including a fixing roller, a pressure unit, a heating unit, a rotating body, a frame, a first arm, a second arm, a first tension spring, and a second tension spring is disclosed. The pressure unit forms a fixing nip region with the fixing roller. The heating unit forms a contact heating area with the fixing roller. The frame supports the fixing roller and the rotating body. The first arm can swing with respect to the frame, and the pressing force in the fixing nip region can be changed by changing the position of the pressure unit with respect to the fixing roller. The second arm is swingable with respect to the frame, and the pressing force in the contact heating region can be changed by changing the position of the heating unit with respect to the fixing roller. The first tension spring connects the first arm and the rotating body, and biases the pressure unit toward the fixing roller via the first arm. The second tension spring connects the second arm and the rotating body, and biases the heating unit toward the fixing roller via the second arm. And the urging | biasing force of a 1st tension spring and the urging | biasing force of a 2nd tension spring change with rotation of a rotary body.
この構成によれば、加圧ユニットと加熱ユニットのそれぞれが、対応する第1引張りばねと第2引張ばねの張力により押圧力を付与されるので、2つのばねの特性や配置の変更による押圧力の設定が可能である。したがって、加圧ユニットと加熱ユニットの配置の自由度が高い。また、回転体の回転を2つのばねの付勢力を変化させるのに利用しているので各ユニットにそれぞれ個別にカム等の圧力解除のための部品を設ける必要がなく、機構の簡略化による部品点数の減少、製造コストの低減、ひいては装置のコンパクト化が可能となる。 According to this configuration, the pressing unit and the heating unit are each given a pressing force by the tension of the corresponding first tension spring and the second tension spring. Can be set. Therefore, the freedom degree of arrangement | positioning of a pressurization unit and a heating unit is high. In addition, since the rotation of the rotating body is used to change the urging force of the two springs, it is not necessary to provide a separate part for releasing the pressure such as a cam for each unit, and the parts can be simplified by the mechanism. The number of points can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the apparatus can be made compact.
具体的な配置の例を挙げれば、前記回転体は、前記第1引張りばねが接続される第1接続部と、前記第2引張りばねが接続される第2接続部と、を有し、前記回転体の回転軸から前記第1接続部までの最短距離は第1距離であり、前記回転体の回転軸から前記第2接続部までの最短距離は前記第1距離よりも短い第2距離である。 If the example of specific arrangement | positioning is given, the said rotary body will have the 1st connection part to which the said 1st tension spring is connected, and the 2nd connection part to which the said 2nd tension spring is connected, The shortest distance from the rotating shaft of the rotating body to the first connecting portion is a first distance, and the shortest distance from the rotating shaft of the rotating body to the second connecting portion is a second distance shorter than the first distance. is there.
これによれば、回転体の回転にともなう第1引張りばねの付勢力の変化の幅を、第2引張りばねの付勢力の変化の幅よりも大きくすることができる。したがって、例えば、定着動作時に、定着ローラに対する加圧ユニットの定着ニップ領域における押圧力を、定着ローラに対する加熱ユニットの接触加熱領域における押圧力よりも強くすることができる。また、定着ニップ解除時には、定着ローラに対する加圧ユニットの定着ニップ領域における押圧力を、定着ローラに対する加熱ユニットの接触加熱領域における押圧力よりも弱くすることもできる。 According to this, the width of the change in the biasing force of the first tension spring accompanying the rotation of the rotating body can be made larger than the width of the change in the biasing force of the second tension spring. Therefore, for example, during the fixing operation, the pressing force in the fixing nip region of the pressure unit with respect to the fixing roller can be made stronger than the pressing force in the contact heating region of the heating unit with respect to the fixing roller. Further, when releasing the fixing nip, the pressing force in the fixing nip region of the pressure unit with respect to the fixing roller can be made weaker than the pressing force in the contact heating region of the heating unit with respect to the fixing roller.
また、前記構成において、前記回転体を、クランクシャフトを含むものとし、前記第1引張りばね、および、前記第2引張りばねを、前記クランクシャフトのクランクピンに接続されるように構成してもよい。 In the above configuration, the rotating body may include a crankshaft, and the first tension spring and the second tension spring may be connected to a crankpin of the crankshaft.
これによれば、きわめて簡易な、スペースをとらない構成で、定着ニップ圧の付与と解除の切り替えが可能である。 According to this, it is possible to switch between applying and releasing the fixing nip pressure with a very simple configuration that does not take up space.
また、より具体的には、次のように構成することもできる。前記回転体は、第1位置と第2位置との間を回転変位可能であって、前記第1引張りばねの付勢力と、前記第2引張りばねの付勢力は、ともに、前記回転体が前記第2位置にあるときより前記第1位置にあるときのほうが大きく、前記回転体が前記第1位置にあるとき、前記第1引張りばねが前記第1アームを引っ張る方向は、前記第1アームが前記加圧ユニットを押圧する方向と平行であり、前記第2引張りばねが前記第2アームを引っ張る方向は、前記第2アームが前記加熱ユニットを押圧する方向と平行である。 More specifically, it can be configured as follows. The rotating body can be rotationally displaced between a first position and a second position, and the urging force of the first tension spring and the urging force of the second tension spring are both determined by the rotating body. When the rotary body is in the first position, the first tension spring pulls the first arm when the rotary body is in the first position. A direction in which the second tension spring pulls the second arm is parallel to a direction in which the pressure unit is pressed, and a direction in which the second arm presses the heating unit.
これによれば、例えば、定着動作時に回転体が第1位置となるように設定することによって、引張りばねの張力を最大限効率的に活用することができる。 According to this, for example, by setting the rotating body to be in the first position during the fixing operation, the tension of the tension spring can be utilized to the maximum efficiency.
また、前記フレームが、第1ストッパを有し、前記第1ストッパが、前記回転体が前記第1位置にあるときに、前記回転体に接触して、前記第1引張りばねの付勢力および前記第2引張りばねの付勢力の少なくとも一方に抗して前記回転体の回転を阻止するものとしてもよい。 The frame includes a first stopper, and the first stopper contacts the rotating body when the rotating body is in the first position, and the biasing force of the first tension spring and the The rotation of the rotating body may be prevented against at least one of the urging forces of the second tension spring.
これによれば、回転体に接触する第1ストッパをフレームに設けるという簡易な構成で、引張りばねの付勢力を利用した第1位置にあるときの回転体の安定的な位置決めが実現可能である。 According to this, it is possible to realize stable positioning of the rotating body when in the first position using the biasing force of the tension spring with a simple configuration in which the first stopper that contacts the rotating body is provided on the frame. .
また、前記構成において、前記回転体が前記第1位置にあるときに、前記回転体に接触して、前記第1引張りばねの付勢力および前記第2引張りばねの付勢力の少なくとも一方に抗して前記回転体を回転させることが可能なアクチュエータを備えるものとしてもよい。 In the above configuration, when the rotating body is in the first position, the rotating body contacts the rotating body and resists at least one of the biasing force of the first tension spring and the biasing force of the second tension spring. In addition, an actuator capable of rotating the rotating body may be provided.
これによれば、アクチュエータを利用して、例えば、定着動作時に第1位置にあった回転体を、第2位置に回転変位させて定着ニップ圧を解除する操作を、簡単に実行することができる。 According to this, for example, an operation of releasing the fixing nip pressure by rotationally displacing the rotating body that was in the first position to the second position by using the actuator can be easily executed. .
また、前記フレームが、第2ストッパを有し、前記第2ストッパが、前記回転体が前記第2位置にあるとき前記回転体に接触して、前記第1引張りばねの付勢力および前記第2引張りばねの付勢力の少なくとも一方に抗して前記回転体の回転を阻止するものとしてもよい。 The frame has a second stopper, and the second stopper contacts the rotating body when the rotating body is in the second position, and the biasing force of the first tension spring and the second The rotating body may be prevented from rotating against at least one of the biasing force of the tension spring.
これによれば、回転体に接触する第2ストッパをフレームに設けるという簡易な構成で、引張りばねの付勢力を利用した第2位置にあるときの回転体の安定的な位置決めが実現可能である。 According to this, it is possible to realize stable positioning of the rotating body when it is in the second position using the biasing force of the tension spring with a simple configuration in which the second stopper that contacts the rotating body is provided on the frame. .
なお、前記加熱ユニットは、前記定着ローラを挟んで前記加圧ユニットと正反対の位置からずれた位置に配置されていてもよい。 The heating unit may be arranged at a position shifted from the position opposite to the pressure unit with the fixing roller interposed therebetween.
これによれば、加熱ユニットが定着ローラを挟んで加圧ユニットの正反対の位置に配置される場合に比べ、加圧ユニットの定着ローラとは反対側において加熱ユニットが専有していたスペースを開放することができる。したがって、空いたスペースに他の部品を配置したり、装置をその分薄型にしたりすることが可能となり、設計の自由度が向上する。 According to this, compared with the case where the heating unit is disposed at the position opposite to the pressure unit with the fixing roller interposed therebetween, the space occupied by the heating unit on the opposite side of the pressure unit to the fixing roller is opened. be able to. Therefore, it is possible to arrange other parts in the vacant space and to make the device thinner accordingly, and the degree of freedom in design is improved.
また、前記第1アームの揺動中心は、前記第2アームが前記加熱ユニットを押圧する方向において、前記定着ローラの回転軸よりも上流に配置され、前記第2アームの揺動中心は、前記第1アームが前記加圧ユニットを押圧する方向において、前記定着ローラの回転軸よりも上流に配置されるよう構成してもよい。 The swing center of the first arm is disposed upstream of the rotation axis of the fixing roller in the direction in which the second arm presses the heating unit, and the swing center of the second arm is The first arm may be disposed upstream of the rotation shaft of the fixing roller in the direction in which the pressure unit is pressed.
これによれば、第1アームおよび第2アームの揺動動作により、定着ローラを挟んで正反対の位置からずれて配置された加圧ユニットおよび加熱ユニットを、それぞれ、適切に定着ローラに対して押圧させることができる。 According to this, the pressing unit and the heating unit, which are displaced from the opposite positions across the fixing roller, are appropriately pressed against the fixing roller by the swinging operation of the first arm and the second arm, respectively. Can be made.
また、前記定着装置は、前記定着ローラの表面温度を検知するセンサをさらに備え、前記センサは、前記定着ローラの回転方向において、前記定着ニップ領域よりも下流で、且つ、前記接触加熱領域よりも上流に配置されていてもよい。また、前記センサは、前記定着ローラの回転軸と前記回転体の回転軸とで構成される平面に交差するように配置されていてもよい。 The fixing device further includes a sensor for detecting a surface temperature of the fixing roller, and the sensor is downstream of the fixing nip region and more than the contact heating region in the rotation direction of the fixing roller. It may be arranged upstream. Further, the sensor may be arranged so as to intersect a plane formed by a rotation axis of the fixing roller and a rotation axis of the rotating body.
これによれば、加熱ユニットを、定着ローラを挟んで加圧ユニットの反対側のスペースからずらして配置することで空いたスペースにおける適切な位置に、センサを配置することができる。特に、センサを加熱ユニットから遠ざけることができるので、加熱ユニットの温度の影響を受けずに定着ローラの温度を正確に検知することができる。 According to this, a sensor can be arrange | positioned in the appropriate position in the empty space by arrange | positioning a heating unit shifted from the space on the opposite side of a pressurization unit on both sides of a fixing roller. In particular, since the sensor can be moved away from the heating unit, the temperature of the fixing roller can be accurately detected without being affected by the temperature of the heating unit.
なお、前記第1引張りばねと、前記第2引張りばねとが、同じばね係数を有する同じ長さのばねであってもよい。 The first tension spring and the second tension spring may be the same length spring having the same spring coefficient.
これによれば、第1引張りばねと第2引張りばねに、同種の引張りばねを使用できるので、部品の調達に便利であり、製造工程の効率化に寄与する。 According to this, since the same kind of tension spring can be used for the first tension spring and the second tension spring, it is convenient for procurement of parts and contributes to the efficiency of the manufacturing process.
ここで、前記第1アームの揺動中心の位置は、前記第2アームの揺動中心の位置と等しくなるよう構成してもよい。例えば、前記フレームが、前記第1アームの揺動中心および前記第2アームの揺動中心をなす揺動軸線上に配置されて前記揺動軸線に沿って延びるピンを有し、前記第1アームおよび前記第2アームが、前記ピンに接続されるよう構成してもよい。 Here, the position of the swing center of the first arm may be configured to be equal to the position of the swing center of the second arm. For example, the frame includes a pin that is disposed on a swing axis that forms a swing center of the first arm and a swing center of the second arm and extends along the swing axis, and the first arm The second arm may be connected to the pin.
これによれば、同軸で揺動する2本のアームによるコンパクトな配置構成で、押圧力付与と押圧力解除の機能を実現可能である。また、1つのピンで2本のアームを揺動可能に支持することができるので、部品点数の削減に寄与する。 According to this, it is possible to realize a function of applying a pressing force and releasing a pressing force with a compact arrangement configuration by two arms that swing coaxially. Further, since the two arms can be swingably supported by one pin, it contributes to a reduction in the number of parts.
また、前記加圧ユニットは、第1シャフトを有する加圧ローラと、当該第1シャフトを回転可能に支持する第1ホルダを有し、前記第1アームは、前記第1ホルダと係合するものとしてもよい。 The pressure unit includes a pressure roller having a first shaft and a first holder that rotatably supports the first shaft, and the first arm engages with the first holder. It is good.
また、前記加熱ユニットが、発熱体を内蔵する加熱ローラと、当該加熱ローラを回転可能に支持する第2ホルダを有し、前記第2アームは、前記第2ホルダと係合するものとしてもよい。 The heating unit may include a heating roller containing a heating element and a second holder that rotatably supports the heating roller, and the second arm may be engaged with the second holder. .
これによれば、加圧ローラおよび/または加熱ローラの軸受となるホルダをアームに係合させることで対応するばねの付勢力を各ローラの押圧力に変換することができる。 According to this, the urging force of the corresponding spring can be converted into the pressing force of each roller by engaging the holder serving as a bearing for the pressure roller and / or the heating roller with the arm.
回転体にそれぞれ接続した第1引張りばねおよび第2引張りばねにより加圧ユニットおよび加熱ユニットを定着ローラに向けて付勢するよう構成することで、回転体の回転によって押圧力の変更(付与および解除)が切り替え可能である。また、各ばねの仕様および/または回転体との接続位置の変更によって、加圧ユニットおよび加熱ユニットの押圧力が容易に調整(最適化)可能であり、部品点数の増加を抑制しつつ装置のコンパクト化が可能である。 By configuring the pressure unit and the heating unit to be urged toward the fixing roller by the first tension spring and the second tension spring respectively connected to the rotating body, the pressing force is changed (applied and released) by the rotation of the rotating body. ) Can be switched. In addition, the pressing force of the pressure unit and the heating unit can be easily adjusted (optimized) by changing the specification of each spring and / or the connection position with the rotating body, while suppressing an increase in the number of parts. Compact size is possible.
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、図1における紙面に向かって左側を「前」、紙面に向かって右側を「後」とし、紙面に向かって奥側を「左」、紙面に向かって手前側を「右」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下」とする。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, the directions are “front” on the left side of the page in FIG. 1, “rear” on the right side of the page, “left” on the back side of the page, and front side of the page. The side is “right”. In addition, the vertical direction toward the paper surface is “up and down”.
図1に示すように、レーザプリンタ1は、筐体2と、給紙部3と、露光装置4と、プロセスカートリッジ5と、定着装置8とを主に備えている。
As shown in FIG. 1, the
筐体2は、前側に設けられたフロントカバー21と、上面に形成された排紙トレイ22と、後側に設けられたリヤカバー25とを有する。フロントカバー21およびリヤカバー25は、それぞれ、筐体2の前壁と後壁に形成されている開口を開放可能に覆っている。ユーザは、消耗品の交換や用紙のジャム処理時に、フロントカバー21、リヤカバー25を開けることができる。
The
給紙部3は、筐体2内の下部に設けられ、用紙S(シート状記録媒体)が収容される給紙トレイ31と、用紙押圧板32と、給紙機構33とを主に備えている。給紙トレイ31に収容された用紙Sは、用紙押圧板32によって上方に寄せられ、給紙機構33によってプロセスカートリッジ5に供給される。
The paper feed unit 3 is provided at a lower portion in the
露光装置4は、筐体2内の上部に配置され、図示しない光源装置や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置4では、画像データに基づいて光源装置から出射される光ビームが、感光体ドラム61の表面で高速走査されることで、感光体ドラム61の表面を露光する。
The
プロセスカートリッジ5は、筐体2内における露光装置4の下方に配置され、筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から筐体2に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像ユニット7とを備えている。ドラムユニット6は、感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63とを主に備えている。また、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して着脱可能となっており、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、トナーを収容する収容部74とを主に備えている。
The process cartridge 5 is disposed below the
プロセスカートリッジ5では、感光体ドラム61の表面が、帯電器62により一様に帯電された後、露光装置4からの光ビームによって露光されることで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、収容部74内のトナーは、供給ローラ72を介して現像ローラ71に供給され、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。現像ローラ71上に担持されたトナーは、現像ローラ71から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の間を用紙Sが搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像が用紙S上に転写される。
In the process cartridge 5, the surface of the
定着装置8は、筐体2内におけるプロセスカートリッジ5の後方に配置されている。トナー像が転写された用紙Sは、定着装置8を通過することでトナー像が定着される。なお、以下では、定着装置8によってトナー像を用紙Sに定着させる動作を定着動作ということがある。そして、トナー像が定着された用紙Sは、搬送ローラ23,24によって排紙トレイ22上に排出される。
The fixing
図2に示すように、定着装置8は、定着ローラ80と、加圧ユニット81と、加熱ユニット82と、回転体83と、フレーム84と、第1アームA1と、第2アームA2と、第1引張りばねS1と、第2引張りばねS2と、アクチュエータの一例としてのソレノイド86と、温度センサ87とを備えている。なお、第1アームA1、第2アームA2、第1引張りばねS1、第2引張りばねS2、ソレノイド86、およびそれらに付随する要素は、定着装置8の左右(すなわち、定着ローラ80の回転軸方向)両端に設けられている。
As shown in FIG. 2, the fixing
図2は、定着装置8の定着動作時の配置を示している。
FIG. 2 shows the arrangement of the fixing
定着ローラ80は、中実の芯金からなるローラ軸80Sと、ローラ軸80Sの外周に形成されたシリコーンゴムなどの弾性層と弾性層の外周上に形成された離形層とからなるローラ本体80Mとを有している。ローラ軸80Sは、両端がフレーム84に回転可能に支持されている。80Aは、定着ローラ80の回転軸線である。定着ローラ80は、図示せぬ駆動源から駆動力が伝達されることで、図示時計回りに回転する。
The fixing
加圧ユニット81は、加圧ローラ81Rと、第1ホルダ81Hとを備えている。加圧ローラ81Rは、第1シャフトとしての加圧ローラ軸81Sと、加圧ローラ本体81Mを有し、加圧ローラ軸81Sが第1ホルダ81H(その第1軸受孔81B)に回転可能に支持されている。第1ホルダ81Hは、フレーム84に摺動可能に係合している。
The
加圧ローラ本体81Mは、円筒状の部材であり、一例として金属からなる芯金の外周面にシリコーンゴムなどからなる弾性層を形成し、弾性層の外周上に離形層を形成することで構成されている。加圧ローラ本体81Mは、定着ローラ80(ローラ本体80M)との間に定着ニップ領域NPを形成する。定着ニップ領域NPは、定着動作中に加圧ローラ81Rと定着ローラ80とが用紙Sを挟む領域である。
The
加熱ユニット82は、発熱体82Cを内蔵する加熱ローラ82Rと、第2ホルダ82Hとを備えている。加熱ローラ82Rは、円筒状の部材であり、一例としてアルミニウムなどの金属からなる中空の芯金の外周面にシリコーンゴムなどからなる弾性層を形成し、弾性層の外周上に離形層を形成することで加熱ローラ本体82Mが構成されている。加熱ローラ82Rの回転軸線方向の両端部には、弾性層および離形層が設けられていない芯金が露出している部分があり加熱ローラ端部82Eを構成する。加熱ローラ端部82Eが第2ホルダ82H(その第2軸受孔82B)に回転可能に支持されている。第2ホルダ82Hは、フレーム84に摺動可能に係合している。
The
加熱ローラ本体82Mの内部に配置される発熱体82Cとしては、ハロゲンランプ等が用いられる。発熱体82Cは、加熱ローラ82Rの回転軸線上に配置されている。加熱ローラ本体82Mは、定着ローラ80(ローラ本体80M)との間に接触加熱領域HRを形成し、発熱体82Cの熱を定着ローラ80に伝達する。接触加熱領域HRは、定着動作中に加熱ローラ82Rと定着ローラ80とが密着して熱を伝える領域である。
A halogen lamp or the like is used as the
本実施形態では、加熱ユニット82は、定着ローラ80を挟んで加圧ユニット81と正反対の位置からずれた位置に配置されている。具体的には、加圧ユニット81が定着ローラ80とほぼ水平位置(後側)にあるのに対し、加熱ユニット82は、定着ローラ80に対して水平位置(前側)ではなく、ほぼ垂直な位置関係(下側)に配置されている。言い換えると、定着ローラ80と、加圧ユニット81と、加熱ユニット82は、加圧ローラ81Rの回転中心と定着ローラ80の回転中心とを結ぶ線分が、加熱ローラ82Rの回転中心と定着ローラ80の回転中心とを結ぶ線分とほぼ直交するように配置されている。
In the present embodiment, the
フレーム84は、定着ローラ80と、後述する第1アームA1、第2アームA2、回転体83をそれぞれの軸線80A、AA、83Aを中心に回転または揺動可能に支持している。また、フレーム84には、後述するソレノイド86や温度センサ87が固定され、回転体83の回転を規制する第1ストッパ84SAおよび第2ストッパ84SB、ならびに、加圧ユニット81と加熱ユニット82の移動を案内するガイドスロット84G(図3参照)が設けられている。
The
第1アームA1および第2アームA2は、ともに、フレーム84に対して揺動可能に設けられている。本実施形態では、第1アームA1および第2アームA2は、共通の揺動軸線AAを中心に揺動可能に構成されている。具体的には、第1アームA1および第2アームA2は、それぞれ基端部が、フレーム84に設けられたピンACに接続され、独立に揺動可能である。すなわち、ピンACは、共通の揺動軸線AA(揺動中心)に沿って延びるように揺動軸線AA上に配置されている。
Both the first arm A <b> 1 and the second arm A <b> 2 are provided so as to be swingable with respect to the
第1アームA1は、加圧ユニット81(第1ホルダ81H)を定着ローラ80のローラ軸80Sに向かって押圧可能な位置に配置されている。換言すれば、第1アームA1は、加圧ユニット81を挟んで定着ローラ80とは反対側に配置され、加圧ローラ軸81Sが、第1アームA1の長手方向に垂直で定着ローラ80の回転軸線80Aを含む平面と交差するように配置されている。
The first arm A <b> 1 is disposed at a position where the pressure unit 81 (
第2アームA2は、加熱ユニット82(第2ホルダ82H)を定着ローラ80のローラ軸80Sに向かって押圧可能な位置に配置されている。換言すれば、第2アームA2は、加熱ユニット82を挟んで定着ローラ80とは反対側に配置され、加熱ローラ端部82Eが、第2アームA2の長手方向に垂直で定着ローラ80の回転軸線80Aを含む平面と交差するように配置されている。
The second arm A2 is disposed at a position where the heating unit 82 (
回転体83は、第1アームA1が加圧ユニット81を押圧する方向における定着ローラ80の回転軸線80Aよりも下流で、且つ、第2アームA2が加熱ユニット82を押圧する方向における定着ローラ80の回転軸線80Aよりも下流に配置されている。回転体83は、回転軸線83Aを中心に回転可能にフレーム84に支持されている。
The rotating
そして、第1アームA1および第2アームA2の揺動軸線AA(揺動中心)は、第1アームA1が加圧ユニット81を押圧する方向における定着ローラ80の回転軸線80Aよりも上流で、且つ、第2アームA2が加熱ユニット82を押圧する方向における定着ローラ80の回転軸線80Aよりも上流に配置されている。
The swing axis AA (swing center) of the first arm A1 and the second arm A2 is upstream of the
つまり、定着ローラ80は、第1アームA1および第2アームA2の揺動軸線AAと、回転体83の回転軸線83Aとの間に位置している。また、加圧ユニット81と加熱ユニット82は、第1アームA1および第2アームA2の揺動軸線AAと、定着ローラ80の回転軸線80Aとの間に位置している。
That is, the fixing
第1アームA1の先端側は、第1引張りばねS1によって、回転体83に接続されている。また、第2アームA2の先端側は、第2引張りばねS2によって、回転体83に接続されている。加圧ユニット81は、第1アームA1の長手方向において、第1引張りばねS1と揺動軸線AAとの間に配置されている。また、加圧ユニット82は、第2アームA2の長手方向において、第2引張りばねS2と揺動軸線AAとの間に配置されている。
The distal end side of the first arm A1 is connected to the
本実施形態において、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2は、同じばね係数を有する同じ長さのばねが使用されている。同じ規格のばねを利用することで、部品の調達やストック、交換に便利であり、製造工程の効率化と製造コストの削減に寄与している。 In the present embodiment, the first tension spring S1 and the second tension spring S2 are the same length springs having the same spring coefficient. By using springs of the same standard, it is convenient for procuring, stocking, and exchanging parts, contributing to streamlined manufacturing processes and reduced manufacturing costs.
第1引張りばねS1は、第1アームA1を介して加圧ユニット81を定着ローラ80に向けて付勢する。第2引張りばねは、第2アームA2を介して加熱ユニット82を定着ローラ80に向けて付勢する。
The first tension spring S1 biases the
したがって、第1アームA1は、ピンACを中心に揺動して定着ローラ80に対する加圧ユニット81の位置を変更することで、第1引張りばねS1の張力による加圧ユニット81の定着ローラ80に対する押圧力(定着ニップ領域NPにおける押圧力)を変更可能である。また、第2アームA2も、ピンACを中心に揺動して定着ローラ80に対する加熱ユニット82の位置を変更することで、第2引張りばねS2の張力による加熱ユニット82の定着ローラ80に対する押圧力(接触加熱領域HRにおける押圧力)を変更可能である。
Therefore, the first arm A1 swings about the pin AC and changes the position of the
温度センサ87は、定着ローラ80の表面温度を検知するセンサである。温度センサ87は、定着ローラ80の回転方向(図示時計回り)において、定着ニップ領域NPよりも下流で、且つ、接触加熱領域HRよりも上流に配置されている。具体的には、第1アームA1が加熱ユニット82を押圧する方向において、定着ローラ80の回転軸線80Aよりも下流で、且つ、第2アームA2が加熱ユニット82を押圧する方向において、定着ローラ80の回転軸線80Aよりも下流に位置している。より具体的には、温度センサ87は、定着ローラ80の回転軸線80Aと回転体83の回転軸線83Aとを含んで構成される平面PLに交差するように配置されている。
The
このように、温度センサ87を、定着ローラ80の定着ニップ領域NPおよび接触加熱領域HRの反対側、特に、加熱ユニット82の真上からずれた、しかも加熱ユニット82から十分離れた位置に配置することができるので、熱源からの熱の影響を受けにくく、良好な検知精度を実現することができる。
In this manner, the
ここで、図3を参照しつつ、第2ホルダ82Hの摺動をガイドするためのガイド機構について説明する。なお、第1ホルダ81Hをガイドするための構成は、摺動方向が異なることを除けば、第2ホルダ82Hのガイド機構と同様なので、図示および説明を省略する。図3に示す構成は、定着装置8の左右(すなわち、定着ローラ80の回転軸方向)両端に設けられており、ここでは、加熱ユニット82の左側の第2ホルダ82H近傍を拡大して示している。
Here, a guide mechanism for guiding the sliding of the
図3に示すように、フレーム84の下端(第2アームA2側端部)には、第2アームA2の押圧方向(図2に示す定着動作時の配置において第2引張りばねS2が第2アームA2を引っ張る方向)にほぼ平行に延びるガイドスロット84Gが設けられている。
As shown in FIG. 3, at the lower end (end on the second arm A2 side) of the
一方、第2ホルダ82Hは、第2軸受孔82B(図2参照)と、係合面82Fと、一対の摺動溝82Gとを有する。第2軸受孔82Bは、加熱ローラ端部82Eを回転可能に支持する。係合面82Fは、第2ホルダ82Hの下面(第2アームA2側を向く面)であり、緩やかな凸曲面をなし、第2アームA2と摺接する。一対の摺動溝82Gは、ガイドスロット84Gの延びる方向と同じ方向に延び、フレーム84のガイドスロット84Gの縁部の厚みよりも僅かに大きな幅を有する。
On the other hand, the
摺動溝82Gをガイドスロット84Gに嵌入して、第2ホルダ82Hを上方に摺動させることで、第2軸受孔82Bに加熱ローラ端部82Eが支持された加熱ローラ82Rの加熱ローラ本体82Mの表面が定着ローラ80のローラ本体80Mの表面に接触する。そして、基端部をピンACに接続した第2アームA2の先端側の所定位置に引張りばねS2の一端を接続することで、第2ホルダ82Hが第2アームA2と定着ローラ80の間に支持される。
By inserting the sliding
図4は、クランクシャフト83Sを含む回転体83の端部の構成を示す斜視図である。回転体83のクランクシャフト83Sは定着ローラ80に沿って延びており、第1クランクピンP1および第2クランクピンP2は、定着装置8の左右(すなわち、定着ローラ80の回転軸方向)両端に設けられている。ここでは、クランクシャフト83Sの右側の端部に設けられている第1クランクピンP1、第2クランクピンP2を含む構成を示している。
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the end portion of the
回転体83は、図4に示すように、クランクシャフト83Sと、作動ブロック83Bと、ギア83Cとを備えている。本実施形態では、ギア83Sは、図4に示す右側端部のみに設けられている。クランクシャフト83Sは、その回転軸線83Aが定着ローラ80の回転軸線80A(図2参照)とほぼ平行となるように配置されている。また、図4からわかるように、第1アームA1と第2アームA2は、ピンACにおける揺動軸線AA方向にずれた位置に連結されている。
As shown in FIG. 4, the rotating
そして、クランクシャフト83Sは、揺動軸線AAとほぼ平行な回転軸線83A方向における第1アームA1および第2アームに対応する位置にそれぞれ第1クランクピンP1および第2クランクピンP2を有し、第1引張りばねS1が第1クランクピンP1に、第2引張りばねS2が第2クランクピンP2に回転可能に接続されている。
The
作動ブロック83Bは、第1クランクピンP1の回転軸線83A方向外側に設けられ、クランクシャフト83Sと一体に回転可能に固定されている。作動ブロック83Bの回転軸線83A方向外側には、図示せぬ駆動源からの駆動力を入力するギア83Cが固定されている。
The
図4に示すクランクシャフト83Sの端部は、シャフト支持部材B1,B2,B3,B4によって、回転軸線83Aを中心にフレーム84に対して回転可能に支持されている。外側の第1クランクピンP1よりも内側においてクランクシャフト83Sを支持する2つのシャフト支持部材B3,B4の支持開口には、外側の2つのシャフト支持部材B1,B2とは異なり、第1アームA1の押圧方向(第1引張りばねS1が引っ張る方向)とは反対側に切り欠きCが設けられている。
The end portion of the
クランクシャフト83Sをフレーム84に装着する際には、まず、クランクシャフト83Sにおける第1クランクピンP1と第2クランクピンP2との間の部分を、シャフト支持部材B3に嵌め込むとともに、クランクシャフト83Sにおける第2クランクピンP2よりも回転軸線83A方向の内側の部分を、シャフト支持部材B4に嵌め込む。次に、クランクシャフト83Sの両端(第1クランクピンP1よりも回転軸線83A方向外側)部分に対して、シャフト支持部材B2、作動ブロック83B、シャフト支持部材B1をこの順に挿入する。そして、シャフト支持部材B1,B2をフレームに対して図示しないネジ等により固定する。このようにして、クランクシャフト83Sをフレーム84に装着することができる。
When mounting the
クランクシャフト83Sを、第1クランクピンP1,第2クランクピンP2に隣接した位置で支持するシャフト支持部材B3,B4は、その切り欠きCが、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2がクランクシャフト83Sを付勢する方向とは異なる向きに開口するよう形成されているので、定着装置8の動作中に安定的にクランクシャフト83Sを支持することができる。
The shaft support members B3 and B4 that support the
クランクシャフト83Sの第1クランクピンP1および第2クランクピンP2は、図2に示すように、回転軸線83Aからの最短距離が異なる位置に設けられている。具体的には、第1クランクピンP1上の、第1引張りばねS1が第1クランクピンP1に係止される点(第1接続部)の回転軸線83Aからの距離(第1距離D1)と、第2クランクピンP2上の、第2引張りばねS2が第2クランクピンP2に係止される点(第2接続部)の回転軸線83Aからの距離(第2距離D2)を比較すると、D1>D2が成り立つ。
As shown in FIG. 2, the first crankpin P1 and the second crankpin P2 of the
図2に示すように、フレーム84内の、回転体83の近傍に、第1ストッパ84SAおよび第2ストッパ84SBが設けられている。第1ストッパ84SAは、定着動作時の回転体83を図2に示す第1位置に位置決めする要素である。このとき、第1ストッパ84SAは、作動ブロック83Bに接触して、第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力に抗して回転体83の回転を阻止している。
As shown in FIG. 2, a first stopper 84SA and a second stopper 84SB are provided in the
図2に示す回転体83の第1位置において、第1引張りばねS1が第1アームA1を介して加圧ユニット81に付与する定着ニップ領域NPにおける定着ローラ80に対する押圧力は、定着動作に適した定着ニップ領域NPを形成するよう設定されている。同様に、第1位置において、第2引張りばねS2が第2アームA2を介して加熱ユニット82に付与する接触加熱領域HRにおける定着ローラ80に対する押圧力は、定着動作中の効率的な加熱制御のために適した接触加熱領域HRを形成するよう設定されている。
In the first position of the
なお、回転体83が第1位置にあるとき、第1引張りばねS1が第1アームA1を引っ張る方向は、第1アームA1が加圧ユニット81を押圧する方向とほぼ平行である。同様に、第2引張りばねS2が第2アームA2を引っ張る方向は、第2アームA2が加熱ユニット82を押圧する方向とほぼ平行である。したがって、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2の張力を最大限効率的に利用することができる。
When the
図5に、加圧ユニット81および加熱ユニット82の定着ローラ80に対する押圧力を解除するときの動作を示す。図2に示す定着動作時の押圧状態から、押圧力を解除する際には、図5(a)に示すように、ソレノイド86を作動させて、回転体83の作動ブロック83Bを押して、第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力に抗して回転体83を図示時計回りに回転させる。図5(a)の位置を超えると、ソレノイド86は図2に示す初期状態に戻るが、回転体83は、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2の付勢力により、さらに図示時計回りに回転し、図5(b)に示す解除状態にいたる。
FIG. 5 shows an operation when the pressing force of the
図5(b)に示す解除状態において、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2は、小さな張力で、依然として回転体83に図示時計回りのトルクを与えている。そして、第2ストッパ84SBが、作動ブロック83Bに接触して、第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力に抗して回転体83のさらなる回転を阻止している。このように、第2ストッパ84SBは、解除状態の回転体83を図5(b)に示す第2位置に位置決めする。
In the released state shown in FIG. 5B, the first tension spring S1 and the second tension spring S2 still apply the clockwise torque shown in the figure to the
第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力は、ともに、図5(b)に示す回転体83の第2位置にあるときより、図2に示す第1位置にあるときのほうが大きい。したがって、第2位置においては、定着ニップ領域NPにおける加圧ユニット81の押圧力および接触加熱領域HRにおける加熱ユニット82の押圧力は、それぞれ、前記第1位置における押圧力よりも充分小さく、加圧ユニット81および加熱ユニット82の押圧力が解除された状態となる。
When the urging force of the first tension spring S1 and the urging force of the second tension spring S2 are both in the first position shown in FIG. 2 than in the second position of the
図5(b)に示す解除状態から、図2に示す押圧状態に復帰する際には、ギア83C(図4参照)から入力する駆動力により、回転体83を、引張りばねS1の付勢力および引張りばねS2の付勢力に抗して図示反時計回りに回転させ、作動ブロック83Bを第1ストッパ84SAに接触させる。なお、ギア83Cと駆動源(モータ等)との間にクラッチが設けられており、押圧状態への復帰動作後にクラッチを切る。
When returning from the released state shown in FIG. 5 (b) to the pressed state shown in FIG. 2, the
以上、本実施形態によれば、前記した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the above-described effects.
回転体83の回転によって、第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力が変化するように構成されているので、加圧ユニット81と加熱ユニット82のそれぞれにカム等の圧力解除のための部品を設ける必要がなく、機構の簡略化による部品点数の減少、製造コストの削減、ひいては定着装置8のコンパクトな設計が可能となる。
Since the urging force of the first tension spring S1 and the urging force of the second tension spring S2 are changed by the rotation of the
回転体83の回転軸線83Aから第1クランクピンP1の第1引張りばねS1が接続されている部分(第1接続部)までの第1距離D1が、第2クランクピンP2の第2引張りばねS2が接続されている部分(第2接続部)までの第2距離D2よりも短い(D1>D2)ので、回転体83の回転にともなう第1引張りばねS1の変化の幅を、第2引張りばねS2の変化の幅よりも大きくすることができる。
The first distance D1 from the
したがって、例えば、定着動作時に、定着ローラ80に対する加圧ユニット81の定着ニップ領域NPにおける押圧力を、定着ローラ80に対する加熱ユニット82の接触加熱領域HRにおける押圧力よりも強くすることができるので、適切なニップ圧力を加えることができる。また、定着ニップ解除時には、定着ローラ80に対する加圧ユニット81の定着ニップ領域NPにおける押圧力を、定着ローラ80に対する加熱ユニット82の接触加熱領域HRにおける押圧力よりも弱くすることもできるので、例えば、用紙ジャム処理のための押圧解除時の作業性を向上させることができる。
Therefore, for example, during the fixing operation, the pressing force in the fixing nip region NP of the
クランクシャフト83Sを採用することで、きわめて簡易な構成で、定着ニップ圧の付与と解除の切り替えが可能である。なお、クランクシャフト83Sは、180°以上回転しても、回転中心に位置するシャフト部分と第1引張りばねS1または第2引張りばねS2が干渉することがない。したがって、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2による付勢力を利用して、第1ストッパ84SAおよび第2ストッパ84SBによる回転体83の第1位置および第2位置における位置決めを可能にしているので、回転体83を第1位置または第2位置に係止する別の部材が不要であり、簡易な構成で安定的な位置決めを実現することができる。
By adopting the
なお、前記実施形態では、第1ストッパ84SAおよび第2ストッパ84SBは、それぞれ、第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力に抗して回転体83の回転を阻止するよう構成していたが、第1位置および第2位置において2つの引張りばねS1,S2の両方の付勢力が作用していなくてもよい。つまり、第1ストッパ84SAおよび第2ストッパ84SBは、それぞれ、第1引張りばねS1の付勢力および第2引張りばねS2の付勢力の少なくとも一方に抗して回転体83の回転を阻止するものであればよい。
In the above-described embodiment, the first stopper 84SA and the second stopper 84SB prevent the rotation of the
回転体83を第1位置から第2位置に回転変位させるためにソレノイド86を使用しているので、装置の筐体内に配置したレバー等を手動で操作する構成に比べ、操作が簡便であり、装置の筐体内に、操作レバーやアクセスするためのスペースを確保する必要もないので、装置のコンパクト化が可能である。
Since the
加熱ユニット82が、定着ローラ80を挟んで加圧ユニット81と正反対の位置からずれた位置に配置されているので、加熱ユニット82が定着ローラ80を挟んで加圧ユニット81の正反対の位置に配置される場合に、加圧ユニット81の定着ローラ80とは反対側において加熱ユニット82が専有していたスペースを開放することができる。したがって、空いたスペースに、温度センサ87等他の部品を配置したり、装置をその分薄型にしたりすることが可能となり、設計の自由度が向上する。
Since the
第1アームA1および第2アームA2を、1つのピンACを共通の揺動中心に配置して接続することで揺動可能に構成しているので、押圧力付与と押圧力解除の機能をコンパクトに実現可能である。また、揺動中心の位置が異なる場合に比べ、1つのピンで2本のアームを揺動可能に支持することができるので、部品点数の削減に寄与する。 Since the first arm A1 and the second arm A2 are configured to be swingable by arranging and connecting one pin AC at a common swing center, the functions of applying and releasing the pressing force are compact. Is feasible. In addition, compared with the case where the position of the swing center is different, the two arms can be supported so as to be swingable with one pin, which contributes to a reduction in the number of parts.
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。なお、以下の説明において、前記実施形態と略同一の構造には同一符号を付して、その説明を省略する。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can utilize with various forms so that it may illustrate below. In the following description, the same reference numerals are given to substantially the same structures as those of the above embodiment, and the description thereof is omitted.
前記実施形態では、回転体83として、クランクシャフト83Sを含む構成を例示したが、図6に示す第1変形例のように、回転体83は、クランクシャフトを含まない構成も可能である。ここで、回転体83は、ウォームホイール83Wとばね接続部材83Vとを有する。ばね接続部材83Vはウォームホイール83Wと一体に回転可能となるようにウォームホイール83Wに設けられている。第1変形例では、前記実施形態と異なり、図6(a)に示す押圧状態から図6(b)に示す解除状態に遷移する過程で回転体83は、図示反時計回りに回転する。
In the embodiment, the configuration including the
第1変形例によれば、回転体83は、クランクシャフトの2箇所のクランクピンを第1接続部および第2接続部とするものではないが、前記実施形態のように図示時計回りに回転させるものではないので、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2が回転体83の回転軸に干渉することなく実施可能である。
According to the first modification, the rotating
なお、第1変形例においては、前記実施形態のようにフレーム84に設けた第1ストッパ84SAおよび第2ストッパ84SBによる回転体の第1位置および第2位置への位置決めに代えて、ウォームホイール83Wと噛合するウォーム88をステッピングモータMで正逆回転させることで、第1位置と第2位置との間の回転変位およびこれらの位置における位置決めを実現している。したがって、第1ストッパおよび第2ストッパを設ける必要がない。
In the first modification, instead of positioning the rotating body at the first position and the second position by the first stopper 84SA and the second stopper 84SB provided on the
第1変形例では、ステッピングモータMによる駆動機構を採用しているので、前記実施形態において、回転体83の第1位置から第2位置への回転変位を実現していたソレノイド86が不要である。さらに、ギア83Cからの駆動力の入力による回転体83の第2位置から第1位置への回転変位も、ステッピングモータMを利用して実現される。
In the first modified example, the drive mechanism by the stepping motor M is adopted, so that the
このように、ウォームホイール83Wとウォーム88からなるウォーム歯車装置を採用することによって、回転体83を、第1位置、第2位置とは別の任意の位置(例えば、第3位置、第4位置等)に固定させることができる。
As described above, by adopting the worm gear device including the
なお、第1変形例においてばね接続部材83Vは、側面視V字形状をなす形態を例示しているが、回転軸と第1接続部と第2接続部が適切に配置可能であるかぎり任意の形状とすることができる。
In the first modification, the
なお、前記実施形態および第1変形例では、それぞれアクチュエータとしてソレノイド86やウォーム歯車装置(ウォームホイール83Wおよびウォーム88)を採用する例を示したが、アクチュエータとしては、他の公知の駆動機構が選択可能である。あるいは、回転体83にレバー等を設けて手動で回転変位させるものであってもよい。
In the above-described embodiment and the first modification, an example in which the
前記実施形態では、回転体83は、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2をそれぞれクランクシャフト83Sの第1クランクピンP1および第2クランクピンP2に接続する形態を例示したが、図7に示すように、クランクシャフト83Yは、クランクピンPを1つだけ備えるものであってもよい。図7に示す第2変形例においては、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2をクランクシャフト83Yの1つのクランクピンPに接続している。また、図7(a)に示す押圧状態から図7(b)に示す解除状態に遷移する過程で、回転体83は、図示反時計回りに回転する。この第2変形例において、アクチュエータとしてのソレノイド等を設けず、例えば、クランクシャフト83Yを回動させる図示せぬレバーを設けることでクランクシャフト83Yを第1位置から第2位置、または第2位置から第1位置に回転軸線83Aを中心に回転変位させるよう構成することができる。
In the above embodiment, the rotating
また、前記実施形態および第1変形例、第2変形例において、第1アームA1の揺動中心の位置は、第2アームA2の揺動中心の位置と等しい場合を例示したが、第1アームA1の揺動中心の位置および第2アームA2の揺動中心の位置は、異なっていてもよい。 In the embodiment, the first modification, and the second modification, the position of the swing center of the first arm A1 is illustrated as being equal to the position of the swing center of the second arm A2. The position of the swing center of A1 and the position of the swing center of the second arm A2 may be different.
また、前記実施形態および第1変形例、第2変形例において、加熱ユニット82は、定着ローラ80を挟んで加圧ユニット81と正反対の位置からずれた位置に配置されている形態を例示したが、加圧ユニット81と加熱ユニット82とが定着ローラ80を挟んで正反対の位置に配置されているものであってもよい。
In the embodiment, the first modification, and the second modification, the
例えば、図8に示す第3変形例では、第1アームA1と第2アームA2の揺動中心AA1,AA2がそれぞれ別の離間した位置に配置され、加圧ユニット81と加熱ユニット82とが定着ローラを挟んで正反対の位置に配置されている。加圧ユニット81および加熱ユニット82はローラであり、加圧ローラ軸81Sおよび加熱ローラ端部82Eがそれぞれ第1アームA1および第2アームA2に回転可能に支持されている。
For example, in the third modification shown in FIG. 8, the swing centers AA1 and AA2 of the first arm A1 and the second arm A2 are disposed at different positions, and the
回転体83Zは、定着ローラ80を挟む加圧ユニット81および加熱ユニット82の加圧ローラ軸81Sおよび加熱ローラ端部82Eよりも、第1アームA1および第2アームA2の先端寄りの位置で、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2を介して、第1アームA1および第2アームA2に接続されている。回転体83Zは、側面視Z字形状の板状の部材であり、第1引張りばねS1が接続される第1接続部と、第2引張りばねS2が接続される第2接続部とが、その回転軸線83Aを挟んで正反対(軸対称)の位置にある。
The
一例として、引張りばねS1は、引張りばねS2と、長さが同じで、ばね係数が大きいばねを採用している。したがって、図8(a)の定着動作時において、引張りばねS1が第1アームA1を介して加圧ユニット81を付勢する力は、引張りばねS2が第2アームA2を介して加熱ユニット82を付勢する力より大きい。図8(a)に示す押圧状態から図8(b)に示す解除状態に遷移する過程で、回転体83Zは、図示反時計回りに約90°回転する。
As an example, the tension spring S1 employs a spring having the same length and a large spring coefficient as the tension spring S2. Therefore, during the fixing operation of FIG. 8A, the tension spring S1 biases the
このように、第3変形例においても、回転体83Zにおける第1接続部および第2接続部の配置や、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2の長さやばね係数等を適切に設定することにより、加圧ユニット81および加熱ユニット82の押圧力が容易に調整可能である。
As described above, also in the third modification, the arrangement of the first connection portion and the second connection portion in the
なお、図8において、回転体83Zを約90°回転変位させるものを例示しているが、回転体83Zの図8(a)に示す第1位置は、図8(b)に示す第2位置に対して180°までの任意の角度に設定可能である。また、回転体83Zの形状も、図示した板状に限定されず、図6に示した第1変形例のような側面視V字形状であってもよく、図1〜5に示した実施形態や図7に示した第2変形例のようなクランクシャフトを採用することもできる。
In FIG. 8, the
また、回転体83Z、第1引張りばねS1および第2引張りばねS2の位置も、図示した配置に限定されない。第1引張りばねS1を、加圧ユニット81よりも、第1アームA1の揺動中心AA1側に配置し、加圧ユニット81の加圧ローラ軸81Sと第1アームA1の揺動中心AA1との間で連結するよう構成し、第2引張りばねS2を、加熱ユニット82よりも、第2アームA2の揺動中心AA2側に配置し、加熱ユニット82の加熱ローラ端部82Eと第2アームA2の揺動中心AA2との間で連結するよう構成してもよい。
Further, the positions of the
前記実施形態および第1変形例、第2変形例、第3変形例において、加圧ユニット81は、第1シャフト(加圧ローラ軸81S)を有する加圧ローラ81Rと、当該第1シャフトを回転可能に支持する第1ホルダ81Hを有する形態を例示したが、これに限定されない。例えば、加圧ユニットは、筒状の加圧ベルトと、加圧ベルトの内部に配置され、定着ローラの外周面との間で加圧ベルトを挟み、定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、当該ニップ形成部材を支持するステイとを有し、第1アームが、ステイと係合するよう構成されていてもよい。なお、ニップ形成部材としては、シリコーンゴム等からなる弾性パッドや、金属や樹脂等で構成される板状の硬質部材を用いることができる。また、加圧ユニットの内部にヒータ(発熱体)を有していてもよい。
In the embodiment, the first modification, the second modification, and the third modification, the
また、前記実施形態および第1変形例、第2変形例、第3変形例において、加熱ユニット82は、発熱体82Cを内蔵する加熱ローラ82Rと、当該加熱ローラ82Rを回転可能に支持する第2ホルダ82Hを有する形態を例示したが、これに限定されない。例えば、加熱ユニットは、筒状の加熱ベルトと、加熱ベルトの内部に配置され、定着ローラの外周面との間で加熱ベルトを挟む板状の発熱体と、当該発熱体を支持する第2ステイとを有し、第2アームが、第2ステイと係合するよう構成されていてもよい。なお、筒状の加熱ベルトを用いずに、板状の発熱体を定着ローラの外周面に直接接触させてもよい。すなわち、加熱ユニットは、板状の発熱体と、当該発熱体を支持する第2ステイとを有し、第2アームが、第2ステイと係合するよう構成されていてもよい。
In the embodiment, the first modification, the second modification, and the third modification, the
前記実施形態では、加熱ユニットの熱源としてハロゲンランプを例示したが、本発明はこれに限定されず、ヒータは、例えば、カーボンヒータなどであってもよい。 In the embodiment, the halogen lamp is exemplified as the heat source of the heating unit. However, the present invention is not limited to this, and the heater may be, for example, a carbon heater.
前記実施形態では、第1引張りばねと、第2引張りばねとして同じばね係数を有する同じ長さのばねを採用したが、第1引張りばねおよび第2引張りばねは、第3変形例において例示したように、互いに異なるばね係数を有するものであってもよく、また、互いに異なる長さを有するものであってもよい。また、第1引張りばねまたは第2引張りばねとして、それぞれ2本以上のばねを組み合わせて付勢力を調整してもよい。 In the above embodiment, the first tension spring and the spring having the same length as the second tension spring have the same length, but the first tension spring and the second tension spring are exemplified in the third modification. Further, they may have different spring coefficients, or may have different lengths. Further, the urging force may be adjusted by combining two or more springs as the first tension spring or the second tension spring.
前記実施形態では、クランクシャフト83Sの回転軸線83Aから第1クランクピンP1までの最短距離(第1距離D1)が、クランクシャフト83Sの回転軸線83Aから第2クランクピンP2までの最短距離(第2距離D2)よりも大きい形態を例示したが、第1距離D1と第2距離D2は等しくてもよく、また、第1距離D1を第2距離D2よりも小さくしてもよい。この場合でも、第1引張りばねおよび第2引張りばねを互いに異なるばね係数を有するものにしたり、第1引張りばねと第1アームの接続位置および第2引張りばねと第2アームとの接続位置を調整することによって、定着ニップ領域における押圧力と接触加熱領域における押圧力をそれぞれ変更することができる。
In the embodiment, the shortest distance (first distance D1) from the
前記実施形態では、プロセスカートリッジ5を1つ備えるモノクロのレーザプリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、カラープリンタや、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the
また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。 Moreover, you may implement combining each element demonstrated by above-described embodiment and modification arbitrarily.
8 定着装置
80 定着ローラ
81 加圧ユニット
81H 第1ホルダ
81R 加圧ローラ
82 加熱ユニット
82H 第2ホルダ
82R 加熱ローラ
83 回転体
83A 回転軸線
83B 作動ブロック
83S クランクシャフト
84 フレーム
84G ガイドスロット
84SA 第1ストッパ
84SB 第2ストッパ
86 ソレノイド
87 温度センサ
A1 第1アーム
A2 第2アーム
AC ピン
D1 第1距離
D2 第2距離
HR 接触加熱領域
NP 定着ニップ領域
P1 第1クランクピン
P2 第2クランクピン
S1 第1引張りばね
S2 第2引張りばね
8 Fixing
Claims (16)
前記定着ローラとの間で定着ニップ領域を形成する加圧ユニットと、
前記定着ローラとの間で接触加熱領域を形成する加熱ユニットと、
回転体と、
前記定着ローラと前記回転体とを支持するフレームと、
前記フレームに対して揺動可能であり、前記定着ローラに対する前記加圧ユニットの位置を変更して前記定着ニップ領域における押圧力を変更可能な第1アームと、
前記フレームに対して揺動可能であり、前記定着ローラに対する前記加熱ユニットの位置を変更して前記接触加熱領域における押圧力を変更可能な第2アームと、
前記第1アームと前記回転体とを接続し、前記第1アームを介して前記加圧ユニットを前記定着ローラに向けて付勢する第1引張りばねと、
前記第2アームと前記回転体とを接続し、前記第2アームを介して前記加熱ユニットを前記定着ローラに向けて付勢する第2引張りばねと、を備え、
前記第1引張りばねの付勢力、および、前記第2引張りばねの付勢力は、前記回転体の回転によって変化することを特徴とする定着装置。 A fixing roller;
A pressure unit that forms a fixing nip region with the fixing roller;
A heating unit that forms a contact heating area with the fixing roller;
A rotating body,
A frame that supports the fixing roller and the rotating body;
A first arm that is swingable with respect to the frame and capable of changing a pressing force in the fixing nip region by changing a position of the pressure unit with respect to the fixing roller;
A second arm that is swingable with respect to the frame and capable of changing a pressing force in the contact heating region by changing a position of the heating unit with respect to the fixing roller;
A first tension spring connecting the first arm and the rotating body, and urging the pressure unit toward the fixing roller via the first arm;
A second tension spring that connects the second arm and the rotating body and biases the heating unit toward the fixing roller via the second arm;
The fixing device according to claim 1, wherein the urging force of the first tension spring and the urging force of the second tension spring are changed by rotation of the rotating body.
前記回転体の回転軸から前記第1接続部までの最短距離は第1距離であり、前記回転体の回転軸から前記第2接続部までの最短距離は前記第1距離よりも短い第2距離であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The rotating body includes a first connection portion to which the first tension spring is connected, and a second connection portion to which the second tension spring is connected,
The shortest distance from the rotating shaft of the rotating body to the first connecting portion is a first distance, and the shortest distance from the rotating shaft of the rotating body to the second connecting portion is a second distance shorter than the first distance. The fixing device according to claim 1, wherein:
前記第1引張りばねの付勢力と、前記第2引張りばねの付勢力は、ともに、前記回転体が前記第2位置にあるときより前記第1位置にあるときのほうが大きく、
前記回転体が前記第1位置にあるとき、前記第1引張りばねが前記第1アームを引っ張る方向は、前記第1アームが前記加圧ユニットを押圧する方向と平行であり、前記第2引張りばねが前記第2アームを引っ張る方向は、前記第2アームが前記加熱ユニットを押圧する方向と平行であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着装置。 The rotating body can be rotationally displaced between a first position and a second position,
The urging force of the first tension spring and the urging force of the second tension spring are both greater when the rotating body is in the first position than when it is in the second position,
When the rotating body is in the first position, a direction in which the first tension spring pulls the first arm is parallel to a direction in which the first arm presses the pressure unit, and the second tension spring The fixing device according to claim 1, wherein a direction in which the second arm is pulled is parallel to a direction in which the second arm presses the heating unit.
前記第1ストッパは、前記回転体が前記第1位置にあるときに、前記回転体に接触して、前記第1引張りばねの付勢力および前記第2引張りばねの付勢力の少なくとも一方に抗して前記回転体の回転を阻止することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 The frame has a first stopper;
The first stopper contacts the rotating body when the rotating body is in the first position, and resists at least one of the biasing force of the first tension spring and the biasing force of the second tension spring. The fixing device according to claim 4, wherein rotation of the rotating body is blocked.
前記第2アームの揺動中心は、前記第1アームが前記加圧ユニットを押圧する方向において、前記定着ローラの回転軸よりも上流に配置されることを特徴とする請求項8に記載の定着装置。 The swing center of the first arm is disposed upstream of the rotation axis of the fixing roller in the direction in which the second arm presses the heating unit.
The fixing center according to claim 8, wherein the swing center of the second arm is disposed upstream of a rotation shaft of the fixing roller in a direction in which the first arm presses the pressure unit. apparatus.
前記センサは、前記定着ローラの回転方向において、前記定着ニップ領域よりも下流で、且つ、前記接触加熱領域よりも上流に配置されることを特徴とする請求項9に記載の定着装置。 A sensor for detecting a surface temperature of the fixing roller;
The fixing device according to claim 9, wherein the sensor is disposed downstream of the fixing nip region and upstream of the contact heating region in the rotation direction of the fixing roller.
前記第1アームおよび前記第2アームは、前記ピンに接続されることを特徴とする請求項13に記載の定着装置。 The frame includes a pin that is disposed on a swing axis that forms a swing center of the first arm and a swing center of the second arm and extends along the swing axis;
The fixing device according to claim 13, wherein the first arm and the second arm are connected to the pin.
前記第1アームは、前記第1ホルダと係合することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の定着装置。 The pressure unit includes a pressure roller having a first shaft, and a first holder that rotatably supports the first shaft,
The fixing device according to claim 1, wherein the first arm is engaged with the first holder.
前記第2アームは、前記第2ホルダと係合することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の定着装置。
The heating unit has a heating roller containing a heating element, and a second holder that rotatably supports the heating roller,
The fixing device according to claim 1, wherein the second arm is engaged with the second holder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018035236A JP2019148778A (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018035236A JP2019148778A (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Fixing device |
Publications (1)
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JP2019148778A true JP2019148778A (en) | 2019-09-05 |
Family
ID=67850568
Family Applications (1)
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JP2018035236A Pending JP2019148778A (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Fixing device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019148778A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112114505A (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-22 | 兄弟工业株式会社 | Fixing device |
-
2018
- 2018-02-28 JP JP2018035236A patent/JP2019148778A/en active Pending
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