JP2020016734A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device.
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のプリンタにおいては、画像形成ユニット、該画像形成ユニットに対応させて配設されたLEDヘッド、転写ローラ、定着装置としての定着器等が配設され、画像形成ユニットにおいて形成されたトナー像が、転写ローラによって用紙に転写され、定着器において用紙に定着させられるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile, a multifunction machine, and the like, for example, in an electrophotographic printer, an image forming unit, an LED head, a transfer roller, and a fixing device arranged corresponding to the image forming unit. A fixing device or the like as a device is provided, and a toner image formed in the image forming unit is transferred to a sheet by a transfer roller, and is fixed to the sheet in the fixing device.
前記定着器には、第1の定着部材としての加熱ローラ、第2の定着部材としての加圧ローラ、前記加熱ローラを加圧ローラに所定のニップ圧で押し付けることによって、加熱ローラと加圧ローラとの間にニップ部を形成するための押付機構等が配設され、該押付機構に、加熱ローラを移動させ、ニップ部を形成したり、ニップ部を解除したりするための偏心カムが配設される。そして、定着用モータを駆動することによって前記偏心カムを回転させ、所定の位置で停止させることにより、前記ニップ部が形成されるとともに、ニップ圧が調整されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。 The fixing device has a heating roller as a first fixing member, a pressure roller as a second fixing member, and a heating roller and a pressure roller by pressing the heating roller against the pressure roller at a predetermined nip pressure. A pressing mechanism or the like for forming a nip portion is disposed between the eccentric cam and the pressing mechanism. An eccentric cam for moving a heating roller to form a nip portion or releasing the nip portion is provided in the pressing mechanism. Is established. By driving the fixing motor to rotate the eccentric cam and stopping it at a predetermined position, the nip portion is formed and the nip pressure is adjusted (for example, see Patent Reference 1).
しかしながら、前記従来の定着器においては、押付機構の動作が繰り返されると、ニップ部を形成する際に定着用モータの駆動を停止させても、定着用モータと偏心カムとの間に配設された回転伝達機構に生じる慣性モーメントによって、偏心カムを所定の位置で停止させることができず、ニップ部を精度良く形成することができなくなってしまう。 However, in the conventional fixing device, if the operation of the pressing mechanism is repeated, even if the driving of the fixing motor is stopped when the nip portion is formed, the fixing device is disposed between the fixing motor and the eccentric cam. The eccentric cam cannot be stopped at a predetermined position due to the inertia moment generated in the rotation transmission mechanism, and the nip cannot be formed with high accuracy.
本発明は、前記従来の定着器の問題点を解決して、第1、第2の定着部材間にニップ部を精度良く形成することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus which can solve the problems of the conventional fixing device and accurately form a nip portion between the first and second fixing members. I do.
そのために、本発明の定着装置においては、第1の定着部材と、該第1の定着部材と対向させて配設された第2の定着部材と、移動自在に配設され、前記第1の定着部材を支持する支持部材と、該支持部材に形成された被押付部と対向させて回転自在に配設され、ニップ部を形成するためのニップ領域、ニップ部を解除するためのリリース領域、及び前記ニップ領域とリリース領域との間の移行領域が形成されたカム面を備え、回転に伴って前記支持部材を移動させるカム部材と、駆動部と、該駆動部と前記第2の定着部材及び前記カム部材との間を連結し、駆動部の回転を第2の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達要素を備えた回転伝達機構と、前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、前記カム部材の回転位置が検出された後に前記駆動部を停止させる駆動処理部とを有する。 For this purpose, in the fixing device of the present invention, the first fixing member, the second fixing member disposed to face the first fixing member, and the first fixing member are movably disposed, and A support member for supporting the fixing member, a nip region for forming a nip portion, and a release region for releasing the nip portion, the nip region being rotatably disposed to face a pressed portion formed on the support member; A cam member having a transition area formed between the nip area and the release area, and a cam member for moving the support member with rotation; a driving section; and the driving section and the second fixing member. And a rotation transmission mechanism having a rotation transmission element for transmitting rotation of the driving unit to one of the second fixing member and the cam member, and The nip area is opposed to the pressed part To have a rotation position detection processing unit for detecting the rotational position of the cam member, and a drive unit for rotational position stops the drive unit after detection of said cam member.
そして、前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備える。 The rotation transmission mechanism includes a rotation suppressing member that suppresses rotation of the cam member.
本発明によれば、定着装置においては、第1の定着部材と、該第1の定着部材と対向させて配設された第2の定着部材と、移動自在に配設され、前記第1の定着部材を支持する支持部材と、該支持部材に形成された被押付部と対向させて回転自在に配設され、ニップ部を形成するためのニップ領域、ニップ部を解除するためのリリース領域、及び前記ニップ領域とリリース領域との間の移行領域が形成されたカム面を備え、回転に伴って前記支持部材を移動させるカム部材と、駆動部と、該駆動部と前記第2の定着部材及び前記カム部材との間を連結し、駆動部の回転を第2の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達要素を備えた回転伝達機構と、前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、前記カム部材の回転位置が検出された後に前記駆動部を停止させる駆動処理部とを有する。 According to the present invention, in the fixing device, the first fixing member, the second fixing member disposed to face the first fixing member, and the first fixing member are movably disposed, and A support member for supporting the fixing member, a nip region for forming a nip portion, and a release region for releasing the nip portion, the nip region being rotatably disposed to face a pressed portion formed on the support member; A cam member having a transition area formed between the nip area and the release area, and a cam member for moving the support member with rotation; a driving section; and the driving section and the second fixing member. And a rotation transmission mechanism having a rotation transmission element for transmitting rotation of the driving unit to one of the second fixing member and the cam member, and After the nip area is opposed to the pressed part It has a rotational position detecting unit for detecting the rotational position of the cam member, and a drive unit for rotational position stops the drive unit after detection of said cam member.
そして、前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備える。 The rotation transmission mechanism includes a rotation suppressing member that suppresses rotation of the cam member.
この場合、カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置が検出され、駆動部が停止させられるので、カム部材の回転速度が安定した状態で駆動部を停止させることができる。 In this case, the rotation position of the cam member is detected after the nip region is made to face the pressed portion with the rotation of the cam member, and the driving unit is stopped, so that the rotation speed of the cam member is stable. Can stop the drive unit.
また、カム部材の回転が回転抑制部材によって抑制されるので、駆動部とカム部材との間に配設された回転伝達機構に慣性モーメントが生じるのを抑制することができる。したがって、駆動部を停止させたときにカム部材を所定の位置で停止させることができるので、第1、第2の定着部材間にニップ部を精度良く形成することができる。 In addition, since the rotation of the cam member is suppressed by the rotation suppressing member, it is possible to suppress the generation of the moment of inertia in the rotation transmitting mechanism disposed between the driving unit and the cam member. Therefore, the cam member can be stopped at a predetermined position when the driving unit is stopped, so that a nip portion can be formed between the first and second fixing members with high accuracy.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、定着装置としての定着器、及び画像形成装置としてのプリンタについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a fixing device as a fixing device and a printer as an image forming device will be described.
図1は本発明の実施の形態における定着器の要部斜視図、図2は本発明の実施の形態における定着器の斜視図、図3は本発明の実施の形態における定着器の平面図、図4は図3のA−A断面図、図5は図3のB−B断面図、図6は本発明の実施の形態における定着器に回転を伝達する回転伝達系の動作を説明するための図、図7は本発明の実施の形態における押付機構の斜視図である。 1 is a perspective view of a main part of the fixing device according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the fixing device according to the embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the fixing device according to the embodiment of the present invention, 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3, and FIG. FIG. 7 is a perspective view of the pressing mechanism according to the embodiment of the present invention.
図において、11は定着器であり、該定着器11は、図示されないプリンタの本体、すなわち、装置本体内において、媒体としての図示されない用紙の搬送方向における図示されない画像形成ユニットより下流側に配設される。
In the figure,
該画像形成ユニットにおいて、像担持体としての感光体ドラム上に現像剤像としてのトナー像が形成され、感光体ドラムと転写ローラとの間の転写部において、トナー像が用紙に転写され、続いて、用紙が定着器11に送られ、定着器11において、用紙上のトナー像が定着させられ、用紙に画像が形成される。
In the image forming unit, a toner image as a developer image is formed on a photosensitive drum as an image carrier, and a toner image is transferred to a sheet at a transfer portion between the photosensitive drum and a transfer roller. Then, the sheet is sent to the
また、Csは定着器11の筐体であり、該筐体Csは、定着器11の底部を覆うロワプレートPL、定着器11の頂部を覆うトッププレートPT、用紙の搬送方向における上流側から下流側を見たときの定着器11の左側に配設され、定着器11の側部を覆うサイドフレームFL、及び用紙の搬送方向における上流側から下流側を見たときの定着器11の右側に配設され、定着器11の側部を覆う固定要素としてのサイドフレームFRから成る。前記ロワプレートPLには、定着器11において発生した熱を放散するために、複数のフィンfnが突出させて形成される。
Cs is a housing of the
そして、16は、前記サイドフレームFL、FR間におけるトッププレートPT側において各サイドフレームFL、FRに隣接させて、移動自在に、本実施の形態においては、軸sh1を回転中心(揺動中心)にして回転自在に配設された支持部材としての一対のレバー、12は、該レバー16間に回転自在(揺動自在)に架設された第1の定着部材としての、かつ、加熱側部材としてのベルトユニット、13は、前記サイドフレームFL、FR間におけるロワプレートPL側において、回転自在に、かつ、前記ベルトユニット12と対向させて架設された第2の定着部材としての、かつ、加圧側部材としての加圧ローラである。
The
前記ベルトユニット12は、レバー16によって支持され、各レバー16間に延在させられ、走行自在に配設された走行部材としてのベルト18、該ベルト18の内周面側において両端がレバー16に固定されたニップ部形成部材19等を備える。なお、各レバー16には、レバー16を回転自在に支持する軸sh1を貫通させるための軸孔h1が形成される。
The
前記ニップ部形成部材19は、ベルトユニット12が加圧ローラ13に押し付けられたときに、所定のニップ圧を発生させ、ベルトユニット12と加圧ローラ13との間にニップ部Nを形成する。なお、前記ニップ部形成部材19内に、ベルト18を介して用紙を加熱する加熱体としての図示されないヒータが配設される。
The nip
したがって、レバー16が所定の位置に置かれ、ベルトユニット12と加圧ローラ13との間にニップ部Nが形成された状態、すなわち、定着器11がニップ状態に置かれているときに、画像形成ユニットから送られた用紙上のトナー像が、加圧ローラ13によって加圧され、前記ヒータによって加熱され、溶融させられて用紙に定着させられる。
Therefore, when the
この間、装置本体に配設された定着用の駆動部としての定着用モータM1が駆動され、定着用モータM1によって発生させられた回転が加圧ローラ13に伝達され、ベルトユニット12のベルト18が走行させられ、画像形成ユニットから送られた用紙が前記ニップ部Nを図5の矢印TR方向に搬送される。
During this time, a fixing motor M1 serving as a fixing driving unit disposed in the apparatus main body is driven, and rotation generated by the fixing motor M1 is transmitted to the
ところで、本実施の形態においては、ベルトユニット12を加圧ローラ13に押し付けてニップ部Nを形成することによって、定着器11をニップ状態に置くことができるだけでなく、ベルトユニット12を加圧ローラ13から離間させ、ニップ部Nを解消することによって、定着器11をリリース状態に置くことができる。
By the way, in the present embodiment, not only can the
そのために、本実施の形態においては、定着器11に、ベルトユニット12を加圧ローラ13に押しつけたり、ベルトユニット12を加圧ローラ13から離間させたりするための押付機構20が配設される。
For this purpose, in the present embodiment, the
該押付機構20は、前記サイドフレームFL、FRによって回転自在に支持されたシャフト26、該シャフト26によって、前記レバー16の上端部に形成された被押付部21と対向させて回転自在に支持されたカム部材としての一対の偏心カム23、前記シャフト26に取り付けられた一対のレバー27、前記シャフト26の先端に取り付けられ、偏心カム23の回転方向における位置、すなわち、回転位置を検出するための被検出要素としての反射板45、前記被押付部21を挟んで偏心カム23と対向させて配設され、ベルトユニット12を加圧ローラ13に向けて付勢する第1の付勢部材としてのスプリング28等を備える。
The
前記偏心カム23は、シャフト26上におけるサイドフレームFL、FRより中央側において、サイドフレームFL、FRに隣接させて配設され、回転に伴って前記レバー16を移動、本実施の形態においては、回転させる。そして、前記レバー27は、シャフト26上における各偏心カム23より中央側において、偏心カム23に隣接させて配設される。
The
また、前記シャフト26は、サイドフレームFR、及び後述されるギヤカバー39を貫通させて延在させられ、前記反射板45は、ギヤカバー39外においてシャフト26の先端に取り付けられ、プリンタの装置本体に配設された、前記偏心カム23の回転位置を検出するための後述される検出要素としての光センサS(図8)と対向させられる。
The
そして、前記スプリング28は、一方の端部(用紙の搬送方向における下流側の端部)において前記被押付部21に当接させられ、他方の端部(用紙の搬送方向における上流側の端部)において、筐体Csの所定の箇所、本実施の形態においては、トッププレートPTの背面部prに当接させられる。
The
前記偏心カム23は、図5に示されるように、シャフト26に取り付けられた係合部材としてのノックピン24を介してシャフト26に取り付けられ、シャフト26の回転に伴って回転させられる。
As shown in FIG. 5, the
ところで、定着用モータM1は、レバー16が所定の位置に置かれ、ニップ部Nが形成されている状態で駆動され、加圧ローラ13を回転させることによって用紙を搬送するようになっているが、レバー16を回転させて、ニップ部Nを形成したり、解消したりする間は、用紙を搬送する必要がない。
By the way, the fixing motor M1 is driven in a state where the
そこで、本実施の形態においては、定着用モータM1を、用紙を搬送するときに駆動するだけでなく、レバー16を回転させて、ニップ部Nを形成したり、解消したりするときにも駆動するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the fixing motor M1 is driven not only when the sheet is conveyed, but also when the
すなわち、定着用モータM1は、正方向及び逆方向に駆動され、用紙を搬送するときに、正方向に駆動されて加圧ローラ13を回転させ、ニップ部Nを形成したり、解消したりするときに、逆方向に駆動されてシャフト26を回転させ、偏心カム23を回転させるようになっている。
That is, the fixing motor M1 is driven in the forward direction and the reverse direction, and is driven in the forward direction to rotate the
そのために、前記定着用モータM1と加圧ローラ13及びシャフト26(偏心カム23)とが回転伝達機構31によって連結される。
For this purpose, the fixing motor M1 is connected to the
該回転伝達機構31は、プリンタの装置本体において定着器11に隣接させて配設され、定着用モータM1の回転を定着器11に伝達する装置本体回転伝達部36、定着器11において、前記装置本体回転伝達部36の回転をシャフト26に伝達する定着装置回転伝達部38、サイドフレームFRに取り付けられ、前記定着装置回転伝達部38の主要部を覆うギヤカバー39等を有する。
The
前記装置本体回転伝達部36は、定着用モータM1の回転を出力する第1のギヤとしての出力ギヤgr1、該出力ギヤgr1と噛合させられ、回転自在に配設された第2のギヤとしてのアイドルギヤgr2、該アイドルギヤgr2と噛合させられ、軸sh2と連結されて回転させられる第3のギヤとしてのアイドルギヤgr3、前記軸sh2と同軸上に配設され、一方向の回転を伝達する第4、第5のギヤとしてのワンウェイギヤgr4、gr5、該ワンウェイギヤgr4、gr5とそれぞれ噛合させられ、軸sh3を回転中心にして回転自在に配設された第6、第7のギヤとしてのアイドルギヤgr6、gr7等を有する。
The apparatus main body
前記ワンウェイギヤgr4、gr5は、定着用モータM1と加圧ローラ13及び偏心カム23との間を連結し、定着用モータM1が正方向及び逆方向に駆動されたときに、定着用モータM1の回転を加圧ローラ13及び偏心カム23のうちの一方に伝達する回転伝達要素を構成する。また、前記軸sh2上において、ワンウェイギヤgr4はワンウェイギヤgr5より中央側でワンウェイギヤgr5に隣接させて配設され、前記軸sh3上において、アイドルギヤgr6はアイドルギヤgr7より中央側でアイドルギヤgr7に隣接させて配設される。
The one-way gears gr4 and gr5 connect the fixing motor M1 to the
前記定着装置回転伝達部38は、サイドフレームFRに取り付けられた軸sh4を回転中心にして回転自在に配設され、前記アイドルギヤgr6、gr7とそれぞれ噛合させられる第8、第9のギヤとしての連結ギヤgr8、gr9、サイドフレームFRに取り付けられた軸sh5を回転中心にして回転自在に配設され、前記連結ギヤgr8と噛合させられる第10のギヤとしてのアイドルギヤgr10、サイドフレームFRに取り付けられた軸sh6を回転中心にして回転自在に配設され、前記加圧ローラ13と連結されるとともに、アイドルギヤgr10と噛合させられる第11のギヤとしての加圧ローラギヤgr11、サイドフレームFRに取り付けられた軸sh7を回転中心にして回転自在に配設され、大径ギヤga及び小径ギヤgbから成り、大径ギヤgaが前記連結ギヤgr9と噛合させられる第12のギヤとしての二段ギヤgr12、サイドフレームFRに取り付けられ、前記シャフト26を回転中心にして回転自在に配設され、シャフト26を介して偏心カム23と連結され、前記二段ギヤgr12の小径ギヤgbと噛合させられる第13のギヤとしての、かつ、回転伝達要素としてのカムギヤgr13、前記シャフト26における前記ギヤカバー39とカムギヤgr13との間において前記シャフト26を包囲して配設された第2の付勢部材としての、かつ、回転抑制部材としてのスプリング46等を有する。
The fixing device
該スプリング46は、図4に示されるように、一端がギヤカバー39の内周面に、他端がカムギヤgr13の端面に当接させられ、所定の付勢力でカムギヤgr13をサイドフレームFRに向けて付勢し、サイドフレームFRに押し付け、カムギヤgr13とサイドフレームFRとの間に発生させられる摩擦力によって、シャフト26及び偏心カム23に回転負荷を与え、シャフト26及び偏心カム23の回転を抑制する。そのために、カムギヤgr13は、シャフト26におけるサイドフレームFRとギヤカバー39との間に、軸方向に移動自在に、かつ、シャフト26に対して摺動自在に配設される。
As shown in FIG. 4, the
次に、回転伝達機構31の動作について説明する。
Next, the operation of the
前記装置本体回転伝達部36において、前記定着用モータM1が正方向、本実施の形態においては、図6において時計回り方向、すなわち、矢印A方向に駆動されると、アイドルギヤgr3が時計回り方向に回転させられ、これにより、ワンウェイギヤgr4に回転が伝達され、ワンウェイギヤgr4は、時計回り方向、すなわち、矢印C方向に回転させられ、アイドルギヤgr6が反時計回り方向に回転させられる。このとき、ワンウェイギヤgr5には回転が伝達されず、ワンウェイギヤgr5は回転させられない。
In the apparatus main body
そして、定着装置回転伝達部38において、連結ギヤgr8が図1及び6において時計回り方向、すなわち、矢印E方向に回転させられ、アイドルギヤgr10が反時計回り方向に回転させられ、加圧ローラギヤgr11が図1において時計回り方向、すなわち、矢印G方向に回転させられる。その結果、加圧ローラ13が時計回り方向に回転させられる。このとき、連結ギヤgr9は回転させられず、偏心カム23も回転させられない。
In the fixing device
また、前記装置本体回転伝達部36において、前記定着用モータM1が逆方向、本実施の形態においては、図6において反時計回り方向、すなわち、矢印B方向に駆動されると、アイドルギヤgr3が反時計回り方向に回転させられ、これにより、ワンウェイギヤgr5に回転が伝達され、ワンウェイギヤgr5は、反時計回り方向、すなわち、矢印D方向に回転させられ、アイドルギヤgr7が時計回り方向に回転させられる。このとき、ワンウェイギヤgr4には回転が伝達されず、ワンウェイギヤgr4は回転させられない。
When the fixing motor M1 is driven in the reverse direction in the apparatus main body
そして、定着装置回転伝達部38において、連結ギヤgr9が図1及び6おいて反時計回り方向、すなわち、矢印F方向に回転させられ、二段ギヤgr12が時計回り方向に回転させられ、カムギヤgr13が図1において反時計回り方向、すなわち、矢印H方向に回転させられる。その結果、偏心カム23が反時計回り方向に回転させられ、反射板45が矢印H方向に回転させられる。このとき、連結ギヤgr8は回転させられず、加圧ローラ13も回転させられない。
In the fixing device
このように、定着用モータM1の駆動される方向に応じてワンウェイギヤgr4、gr5のうちの一方に定着用モータM1の回転が伝達される。すなわち、定着用モータM1を矢印A方向に駆動することによって、加圧ローラ13を回転させ、用紙を搬送することができ、定着用モータM1を矢印B方向に駆動することによって、偏心カム23を回転させ、ニップ部Nを形成したり、解消したりすることができる。
As described above, the rotation of the fixing motor M1 is transmitted to one of the one-way gears gr4 and gr5 according to the direction in which the fixing motor M1 is driven. In other words, by driving the fixing motor M1 in the direction of arrow A, the
なお、前記レバー27を操作してシャフト26を回転させることによって、ニップ部Nを形成したり、ニップ部Nを解消したりすることができる。
By operating the
次に、偏心カム23を回転させたときの押付機構20の動作について説明する。
Next, the operation of the
図8は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図、図9は本発明の実施の形態における押付機構の動作を説明するための図、図10は本発明の実施の形態における偏心カムの概念図、図11は本発明の実施の形態における定着器がニップ状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図、図12は本発明の実施の形態における定着器が減圧状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図、図13は本発明の実施の形態における定着器がリリース状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図、図14は本発明の実施の形態における定着器が第2の移行状態に置かれたときの押付機構の動作を説明するための図である。 FIG. 8 is a control block diagram of the printer according to the embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the pressing mechanism according to the embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram of the eccentric cam according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a conceptual diagram, FIG. 11 is a view for explaining the operation of the pressing mechanism when the fixing device in the embodiment of the present invention is placed in a nip state, and FIG. FIG. 13 is a view for explaining the operation of the pressing mechanism when the fixing device is placed in the release state, and FIG. 13 is a view for explaining the operation of the pressing mechanism when the fixing device in the embodiment of the present invention is in the released state. FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the pressing mechanism when the fixing device in the embodiment of the present invention is placed in the second transition state.
図において、11は定着器、12はベルトユニット、13は加圧ローラ、16は矢印I、J方向に回転自在に配設されたレバー、18はベルト、20は押付機構、21は被押付部、23は偏心カム、26はシャフト、28はスプリング、45は反射板、81は制御部、82は計時部としてのタイマ、M1は定着用モータ、gr13はカムギヤ、Sは光センサ、Rdは反射板45上における光センサSによって照射される部分、すなわち、照射部、h1は軸sh1(図5)が貫通する軸穴である。前記シャフト26及び反射板45は矢印H方向に回転させられる。
In the figure, 11 is a fixing device, 12 is a belt unit, 13 is a pressure roller, 16 is a lever arranged rotatably in the directions of arrows I and J, 18 is a belt, 20 is a pressing mechanism, and 21 is a pressed part. , 23 is an eccentric cam, 26 is a shaft, 28 is a spring, 45 is a reflection plate, 81 is a control unit, 82 is a timer as a clock unit, M1 is a fixing motor, gr13 is a cam gear, S is an optical sensor, and Rd is a reflection. A portion on the
前記反射板45には、図9に示されるように、偏心カム23の回転位置を光センサSによって検出するために、円周方向における所定の領域、本実施の形態においては、円周方向におけるほぼ100〔°〕の範囲にわたって扇状の形状を有するマーカMkが形成される。該マーカMkは、第1の色、本実施の形態においては、黒色で形成されたプレートの所定の箇所を、例えば、アルミ蒸着を行うことによって第2の色、本実施の形態においては、銀色にすることによって形成される。
As shown in FIG. 9, the reflecting
光センサSは、発光部Se及び受光部Srを備え、制御部81から送られた制御信号SG1を受け、発光部Seにおいて光を発生させ、反射板45の照射部Rdを照射し、照射部Rdにおいて反射された反射光を受光部Srにおいて受光し、検出信号SG2を制御部81に送る。
The light sensor S includes a light emitting unit Se and a light receiving unit Sr, receives a control signal SG1 sent from the control unit 81, generates light in the light emitting unit Se, irradiates the irradiation unit Rd of the
反射板45の回転に伴って、図9に示されるように、前記マーカMkにおける下流側の縁部m1が光センサSによって照射されると、照射部Rdにおける反射光の強度が低くなり、その後、前記マーカMkにおける上流側の縁部m2が光センサSによって照射されると、照射部Rdにおける反射光の強度が高くなる。
As shown in FIG. 9, when the edge m1 on the downstream side of the marker Mk is illuminated by the optical sensor S with the rotation of the
前記制御部81は、回転位置検出処理部Pr1及び駆動処理部Pr2を備え、前記回転位置検出処理部Pr1は、光センサSから送られた検出信号SG2に基づいて、マーカMkにおける各縁部m1、m2が光センサSによって照射されたかどうかを判断することにより、偏心カム23の回転位置を検出し、駆動処理部Pr2は、検出された偏心カム23の回転位置に基づいて、定着用モータM1を駆動したり、停止させたりする。
The control unit 81 includes a rotation position detection processing unit Pr1 and a drive processing unit Pr2, and the rotation position detection processing unit Pr1 determines each edge m1 of the marker Mk based on the detection signal SG2 sent from the optical sensor S. , M2 is detected by the optical sensor S to detect the rotational position of the
次に、偏心カム23について説明する。
Next, the
偏心カム23は、回転に伴って被押付部21を押し付ける力を変化させることができるように、図10に示されるようなカム面Scを備える。該カム面Scは、回転方向(矢印H方向)における下流側から上流側にかけて形成された複数の、本実施の形態においては、5個のエッジeg1〜eg5を備え、エッジeg1、eg2間の第1の領域であるニップ領域Ar1に、軸心Cnからの距離がエッジeg1、eg2に近いほど長く、エッジeg1、eg2から遠いほど短くされた第1の面S1が形成され、エッジeg2、eg3間の第2の領域である減圧領域Ar2に、軸心Cnからの距離が一定の値R1にされた第2の面S2が形成され、エッジeg3、eg4間の第3の領域である第1の移行領域Ar3に、軸心Cnからの距離がエッジeg3に近いほど短く、エッジeg4に近いほど長くされた第3の面S3が形成され、エッジeg4、eg5間の第4の領域であるリリース領域Ar4に、軸心Cnからの距離が値R1より大きい一定の値R2にされた第4の面S4が形成され、エッジeg5、eg1間の第5の領域である第2の移行領域Ar5に、軸心Cnからの距離がエッジeg5に近いほど長く、エッジeg1に近いほど短くされた第5の面S5が形成される。
The
次に、定着用モータM1を駆動し、偏心カム23を回転させたときの押付機構20の動作について説明する。
Next, the operation of the
定着用モータM1を図6における矢印A方向に駆動し、前記偏心カム23を図9における矢印H方向に回転させ、図11に示されるようにニップ領域Ar1を被押付部21と対向させると、偏心カム23は、被押付部21に当接させられず、フリー状態に置かれ、このとき、レバー16は、スプリング28による付勢力によって軸sh1を回転中心として図9における矢印I方向に回動させられ、ベルトユニット12が加圧ローラ13に所定のニップ圧で押し付けられ、定着器11はニップ状態に置かれる。ニップ領域Ar1のほぼ中央が被押付部21と対向している状態で定着用モータM1を停止させると、定着器11はニップ状態に置かれた状態を保持する。続いて、定着用モータM1を図6における矢印B方向に駆動すると、加圧ローラ13は図9における矢印G方向に回転させられ、ベルト18が走行させられて、用紙が搬送される。
When the fixing motor M1 is driven in the direction of arrow A in FIG. 6, the
そして、定着用モータM1を再び矢印A方向に駆動し、前記偏心カム23を矢印H方向に更に回転させ、図12に示されるように減圧領域Ar2を被押付部21と対向させると、偏心カム23は被押付部21に当接させられ、レバー16は、スプリング28による付勢力に抗して軸sh1を回動中心として矢印J方向に回動させられ、ベルトユニット12が加圧ローラ13に押し付けられるニップ圧が低くされ、定着器11は減圧状態に置かれる。
Then, the fixing motor M1 is driven again in the direction of arrow A, and the
その後、定着用モータM1を矢印A方向に駆動し、前記偏心カム23を矢印H方向に更に回転させ、第1の移行領域Ar3を被押付部21と対向させると、偏心カム23が被押付部21に当接させられた状態で、レバー16は、スプリング28による付勢力に抗して軸sh1を回動中心として矢印J方向に更に回動させられ、ベルトユニット12が加圧ローラ13に押し付けられるニップ圧が更に低くされ、定着器11は第1の移行状態に置かれる。
Thereafter, the fixing motor M1 is driven in the direction of arrow A, and the
続いて、定着用モータM1を矢印A方向に駆動し、前記偏心カム23を矢印H方向に更に回転させ、図13に示されるようにリリース領域Ar4を被押付部21と対向させると、偏心カム23が被押付部21に当接させられた状態で、レバー16は、スプリング28による付勢力に抗して軸sh1を回動中心として矢印J方向に更に回動させられ、ベルトユニット12が加圧ローラ13から離間させられ、ニップ部Nが解消され、定着器11はリリース状態に置かれる。リリース領域Ar4のほぼ中央が被押付部21と対向している状態で定着用モータM1を停止させると、定着器11はリリース状態に置かれた状態を保持する。
Subsequently, when the fixing motor M1 is driven in the direction of arrow A, and the
そして、定着用モータM1を矢印A方向に駆動し、前記偏心カム23を矢印H方向に更に回転させ、図14に示されるように第2の移行領域Ar5を被押付部21と対向させると、偏心カム23が被押付部21に当接させられた状態で、レバー16は、スプリング28による付勢力によって軸sh1を回動中心として矢印I方向に回動させられ、ベルトユニット12と加圧ローラ13との距離が短くなり、定着器11は第2の移行状態に置かれる。
Then, the fixing motor M1 is driven in the direction of arrow A, and the
続いて、定着用モータM1を矢印A方向に駆動し、前記偏心カム23を矢印H方向に更に回転させると、偏心カム23は被押付部21から離れ、ベルトユニット12が加圧ローラ13に当接する。
Subsequently, when the fixing motor M1 is driven in the direction of arrow A and the
ところで、定着器11を精度良くニップ状態に置くためには、ニップ領域Ar1のほぼ中央が被押付部21と対向している状態で定着用モータM1を停止させるのが好ましく、定着器11を精度良くリリース状態に置くためには、リリース領域Ar4のほぼ中央が被押付部21と対向している状態で定着用モータM1を停止させるのが好ましい。
Incidentally, in order to accurately place the fixing
そこで、本実施の形態においては、偏心カム23に第1、第2の基準位置が設定され、前記ニップ領域Ar1が被押付部21と対向させられるようになった後、偏心カム23が第1の基準位置に置かれると、前記回転位置検出処理部Pr1が、光センサSから送られた検出信号SG2に基づいて偏心カム23の回転位置を検出し、駆動処理部Pr2が、偏心カム23の回転位置に基づいて、ニップ領域Ar1のほぼ中央が被押付部21と対向している状態で定着用モータM1を停止させ、前記リリース領域Ar4が被押付部21と対向させられるようになった後、偏心カム23が第2の基準位置に置かれると、前記回転位置検出処理部Pr1が、光センサSから送られた検出信号SG2に基づいて偏心カム23の回転位置を検出し、駆動処理部Pr2が、偏心カム23の回転位置に基づいて、リリース領域Ar4のほぼ中央が被押付部21と対向している状態で定着用モータM1を停止させるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the first and second reference positions are set on the
そのために、偏心カム23の回転に伴ってニップ領域Ar1が被押付部21と対向させられた後に、設定されたタイミングで前記カム部材23が第1の基準位置に置かれると、反射板45のマーカMkの縁部m1が光センサSによって照射されるように、また、減圧領域Ar2が被押付部21と対向させられた後に、設定されたタイミングで前記カム部材23が第2の基準位置に置かれると、マーカMkの縁部m2が光センサSによって照射されるように、マーカMkの縁部m1、m2の位置が設定される。
Therefore, when the
そして、定着器11をニップ状態に置くために、前記定着用モータM1が駆動され、偏心カム23が回転させられているときに、マーカMkの縁部m1が光センサSによって照射され、前記回転位置検出処理部Pr1が、ニップ領域Ar1が被押付部21と対向させられた後に、前記タイミングで偏心カム23の第1の回転位置を検出すると、前記駆動処理部Pr2は、タイマ82の計時を開始し、所定の時間τ1が経過すると、定着用モータM1を停止させ、偏心カム23を停止させる。
Then, in order to place the fixing
この場合、前記偏心カム23の第1の基準位置は、偏心カム23の回転方向における前記ニップ領域Ar1の上流側の前半部分が前記被押付部21と対向するように設定され、前記所定の時間τ1は、偏心カム23が定着用モータM1の駆動による回転速度で回転させられたときに、ニップ領域Ar1のほぼ中央が被押付部21と対向するように設定される。これにより、定着器11をニップ状態に置くことができる。
In this case, the first reference position of the
また、定着器11をリリース状態に置くために、前記定着用モータM1が駆動され、偏心カム23が回転させられているときに、マーカMkの縁部m2が光センサSによって照射され、前記回転位置検出処理部Pr1が、減圧領域Ar2が被押付部21と対向させられた後に、前記タイミングで偏心カム23の第2の回転位置を検出すると、前記駆動処理部Pr2は、タイマ82の計時を開始し、所定の時間τ2が経過すると、定着用モータM1を停止させ、偏心カム23を停止させる。
When the fixing motor M1 is driven and the
この場合、前記偏心カム23の第2の基準位置は、偏心カム23の回転方向における前記リリース領域Ar4の上流側の前半部分が前記被押付部21と対向するように設定され、前記所定の時間τ2は、偏心カム23が定着用モータM1の駆動による回転速度で回転させられたときに、リリース領域Ar4のほぼ中央が被押付部21と対向するように設定される。これにより、定着器11を、減圧状態及び第1の移行状態を経た後、リリース状態に置くことができる。
In this case, the second reference position of the
ところで、定着器11がリリース状態に置かれているときに、定着用モータM1を駆動し、偏心カム23を回転させて、定着器11をニップ状態に置こうとすると、前記第2の移行領域Ar5が被押付部21と対向させられている間、軸心Cnからの距離が徐々に短くなるのに伴って、レバー16が矢印I方向に回動させられ、偏心カム23を押し、偏心カム23に回転力を加える。これにより、ワンウェイギヤgr5(図6)が空転させられ、偏心カム23は、被押付部21と対向させられている間の所定の区間で、定着用モータM1の駆動による回転速度より速い回転速度で回転させられる。
By the way, when the fixing motor M1 is driven and the
その場合、前記第2の移行領域Ar5が被押付部21と対向させられている間に、定着用モータM1を停止させて定着器11をニップ状態に置こうとすると、偏心カム23の回転速度が不安定であるので、前記ニップ領域Ar1が被押付部21と対向させられた後に、偏心カム23を精度良く停止させることができない。
In this case, if the fixing motor M1 is stopped and the fixing
そこで、本実施の形態においては、前述されたように、前記ニップ領域Ar1が被押付部21と対向させられた後に、前記タイミングで、タイマ82の計時が開始され、所定の時間τ1が経過すると、定着用モータM1が停止させられるようなっている。
Therefore, in the present embodiment, as described above, after the nip region Ar1 is opposed to the pressed
この場合、前記ニップ領域Ar1が被押付部21と対向させられた後においては、偏心カム23が被押付部21に当接させられなくなり、レバー16が偏心カム23を押さなくなり、偏心カム23に回転力が加わらなくなり、偏心カム23は定着用モータM1の駆動による回転速度で回転させられるようになる。したがって、偏心カム23の回転速度を安定させることができ、定着用モータM1を停止させることによって、定着器11を精度良くニップ状態に置くことができる。
In this case, after the nip region Ar1 is opposed to the pressed
ところで、前記所定の時間τ1が経過し、定着用モータM1を停止させたときに、回転伝達機構31(図6)の各軸、各軸に取り付けられたギヤ等の取付部品等によって発生させられた慣性モーメントにより、偏心カム23を精度良く停止させることができなくなると、定着器11を精度良くニップ状態に置くことができなくなってしまう。
By the way, when the predetermined time τ1 elapses and the fixing motor M1 is stopped, it is generated by each shaft of the rotation transmission mechanism 31 (FIG. 6), and mounting parts such as gears mounted on each shaft. If the
そこで、本実施の形態においては、前述されたように、ギヤカバー39とカムギヤgr13との間にスプリング46が配設され、該スプリング46の付勢力によってカムギヤgr13がサイドフレームFRに押し付けられ、シャフト26及び偏心カム23に回転負荷が与えられるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the
したがって、ニップ領域Ar1を被押付部21と対向させて、偏心カム23を確実に停止させることができ、定着器11を精度良くニップ状態に置くことができる。
Therefore, the
また、定着器11がニップ状態に置かれているときに、定着用モータM1を駆動し、偏心カム23を回転させて、定着器11をリリース状態に置こうとすると、前記減圧領域Ar2、第1の移行領域Ar3及びリリース領域Ar4が被押付部21と対向させられている間、軸心Cnからの距離が長くなり、偏心カム23が被押付部21を押し、レバー16が矢印J方向に回動させられる。したがって、偏心カム23は、定着用モータM1の駆動による回転速度で安定して回転させられるので、定着用モータM1を停止させることによって、定着器11を精度良くリリース状態に置くことができる。
When the fixing
このように、本実施の形態においては、偏心カム23の回転に伴ってニップ領域Ar1が前記被押付部21と対向させられた後に、偏心カム23の回転位置が検出され、定着用モータM1が停止させられるので、偏心カム23の回転速度が安定した状態で定着用モータM1を停止させることができる。
As described above, in the present embodiment, after the nip area Ar1 is made to face the pressed
また、偏心カム23の回転がスプリング46によって抑制されるので、定着用モータM1と偏心カム23との間に配設された回転伝達機構31に慣性モーメントが生じるのを抑制することができる。したがって、定着用モータM1を停止させたときの偏心カム23の回転位置を精度良く位置決めすることができるので、ベルトユニット12と加圧ローラ13との間にニップ部Nを精度良く形成することができる。
Further, since the rotation of the
しかも、偏心カム23の回転を抑制するために、トルクリミッタ付きのギヤ等を使用する必要がないので、回転伝達機構31の構造を簡素化することができる。
Moreover, since it is not necessary to use a gear with a torque limiter or the like to suppress the rotation of the
さらに、定着器11がリリース状態に置かれているときに定着用モータM1を駆動すると、偏心カム23が被押付部21に当接させられた状態で、定着器11は第2の移行状態に置かれ、続いて、偏心カム23は被押付部21から離れ、定着器11がニップ状態に置かれるので、その間に、偏心カム23と被押付部21とが衝突することがなく、異音が発生するのを防止することができる。
Further, when the fixing motor M1 is driven while the fixing
また、本実施の形態においては、シャフト26に偏心カム23及び反射板45が配設されるので、回転伝達機構31のギヤのバックラッシュ等の影響を受けることなく、偏心カム23の回転位置を反射板45によって直接検出することができる。したがって、偏心カム23の回転位置を精度良く位置決めすることができる。
In the present embodiment, since the
本実施の形態においては、定着用モータM1を正方向及び逆方向に駆動したときに、定着用モータM1の回転を加圧ローラ13及び偏心カム23のうちの一方に伝達するためにワンウェイギヤgr4、gr5が使用されるようになっているが、ワンウェイギヤgr4、gr5に代えて、二つの電磁クラッチを使用したり、遊星歯車装置を使用したりすることができる。
In this embodiment, the one-way gear gr4 is used to transmit the rotation of the fixing motor M1 to one of the
また、本実施の形態においては、プリンタについて説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。 Further, in the present embodiment, a printer is described, but the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a multifunction peripheral.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
11 定着器
12 ベルトユニット
13 加圧ローラ
16 レバー
21 被押付部
23 偏心カム
31 回転伝達機構
46 スプリング
Ar1 ニップ領域
Ar4 リリース領域
Ar5 第2の移行領域
gr4、gr5 ワンウェイギヤ
M1 定着用モータ
N ニップ部
Pr1 回転位置検出処理部
Pr2 駆動処理部
Sc カム面
Claims (10)
(b)該第1の定着部材と対向させて配設された第2の定着部材と、
(c)移動自在に配設され、前記第1の定着部材を支持する支持部材と、
(d)該支持部材に形成された被押付部と対向させて回転自在に配設され、ニップ部を形成するためのニップ領域、ニップ部を解除するためのリリース領域、及び前記ニップ領域とリリース領域との間の移行領域が形成されたカム面を備え、回転に伴って前記支持部材を移動させるカム部材と、
(e)駆動部と、
(f)該駆動部と前記第2の定着部材及び前記カム部材との間を連結し、駆動部の回転を第2の定着部材及びカム部材のうちの一方に伝達する回転伝達要素を備えた回転伝達機構と、
(g)前記カム部材の回転に伴ってニップ領域が前記被押付部と対向させられた後に、カム部材の回転位置を検出する回転位置検出処理部と、
(h)前記カム部材の回転位置が検出された後に前記駆動部を停止させる駆動処理部とを有するとともに、
(i)前記回転伝達機構は、カム部材の回転を抑制する回転抑制部材を備えることを特徴とする定着装置。 (A) a first fixing member;
(B) a second fixing member disposed to face the first fixing member;
(C) a supporting member movably disposed and supporting the first fixing member;
(D) a nip area for forming a nip, a release area for releasing the nip, a release area for releasing the nip, and a release area for releasing the nip; A cam member having a cam surface on which a transition region between the regions is formed, and a cam member for moving the support member with rotation;
(E) a driving unit;
(F) a rotation transmitting element for connecting the drive section to the second fixing member and the cam member and transmitting rotation of the drive section to one of the second fixing member and the cam member; A rotation transmission mechanism,
(G) a rotation position detection processing unit that detects the rotation position of the cam member after the nip region is made to face the pressed portion with the rotation of the cam member;
(H) a drive processing unit that stops the drive unit after the rotation position of the cam member is detected,
(I) The fixing device, wherein the rotation transmitting mechanism includes a rotation suppressing member that suppresses rotation of the cam member.
(b)前記カム部材は、前記移行領域が前記被押付部と対向させられている間の所定の区間で、前記駆動部の駆動による回転速度より速い回転速度で回転させられる請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。 (A) an urging member for urging the first fixing member toward the second fixing member;
(B) The cam member is rotated at a rotation speed higher than a rotation speed driven by the driving unit in a predetermined section while the transition region is opposed to the pressed portion. The fixing device according to claim 1.
(b)前記回転位置検出処理部は、前記被検出要素から送られた検出信号に基づいて前記カム部材の回転位置を検出する請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置。 (A) an element to be detected is attached to a shaft that is rotatably disposed and supports the cam member;
(B) The fixing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotation position detection processing unit detects a rotation position of the cam member based on a detection signal sent from the detected element.
(b)前記回転伝達要素は、前記駆動部の駆動される方向に応じて回転を伝達する請求項1に記載の定着装置。 (A) the driving unit is driven in a forward direction and a reverse direction,
The fixing device according to claim 1, wherein (b) the rotation transmitting element transmits rotation according to a direction in which the driving unit is driven.
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