JP3496696B2 - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP3496696B2
JP3496696B2 JP21847995A JP21847995A JP3496696B2 JP 3496696 B2 JP3496696 B2 JP 3496696B2 JP 21847995 A JP21847995 A JP 21847995A JP 21847995 A JP21847995 A JP 21847995A JP 3496696 B2 JP3496696 B2 JP 3496696B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を利用
した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置
に用いる定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, which uses an electrophotographic system.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画
像形成装置に用いられる定着装置において、記録シート
上の未定着トナー像を加熱して定着する定着ロールが広
く用いられている。この定着ロールの表面には、テフロ
ン等、トナーの付着しにくい材料が使用されるのが普通
であるが、使用時間が経過するにつれて、定着ロール表
面にできる傷や定着ロール表面の摩耗等によって次第に
トナーが付着しやすくなる。定着ロールにトナーが付着
すると、付着したトナーが次の記録シートを汚して画像
品質を低下させたり、トナーの付着力によって記録シー
トが定着ロールに巻き付いてジャムを発生させたりす
る。そこで、定着ロールに付着したトナーをクリーニン
グする方法に関して、従来から種々の提案がなされてい
る。
2. Description of the Related Art In a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, a fixing roll for heating and fixing an unfixed toner image on a recording sheet is widely used. The surface of the fixing roll is usually made of a material such as Teflon that does not easily adhere to the toner.However, as the use time elapses, it gradually becomes damaged due to scratches on the surface of the fixing roll or abrasion of the surface of the fixing roll. Toner easily adheres. When the toner adheres to the fixing roll, the adhered toner stains the next recording sheet and deteriorates the image quality, or the recording sheet winds around the fixing roll due to the adhesive force of the toner and causes a jam. Therefore, various proposals have hitherto been made regarding a method of cleaning the toner attached to the fixing roll.

【0003】従来のクリーニング装置には、巻き取りロ
ールの回転によって、ウェブの巻き出しロールからクリ
ーニング用のウェブが送り出され、この両ロール間のウ
ェブが定着ロールに接触してクリーニングが行われるよ
う構成されているものがある。
In a conventional cleaning device, a web for cleaning is fed from a roll for unwinding the web by the rotation of a take-up roll, and the web between the two rolls contacts a fixing roll for cleaning. There are things that have been done.

【0004】特開昭63−50878号公報には、定着
ロールに、離型剤としてオイルを塗布するため、オイル
を含浸したウェブを定着ロールに圧接して、定着ロール
にオイルを塗布する装置が開示されている。このオイル
塗布装置は、ウェブロールに巻かれたウェブが巻き取り
ロールによって巻き取られ、巻き出しロールと巻き取り
ロールとの間で、ピンチロールがウェブを定着ロールに
押し付けることによって、ウェブに含浸したオイルが定
着ロールに塗布されるよう構成されている。しかし、巻
き出しロールは巻き取りロールに従動して回転するよう
構成されているため、巻き出しロールから繰り出された
ウェブが弛んで、定着ロール等に巻き付く等のトラブル
を起こしやすい。そこで、上記公報では、ウェブが繰り
出されているときのみ、ウェブロールにブレーキ板を圧
接してウェブの弛みを防止してトラブルの発生を防止し
ている。また、ウェブが繰り出されていない時は、ブレ
ーキ板とウェブロールとは非接触状態として、ブレーキ
板が不必要にウェブを圧接しないようにしている。
Japanese Patent Laid-Open No. 63-50878 discloses an apparatus for applying oil as a release agent to a fixing roll, so that a web impregnated with oil is pressed against the fixing roll to apply the oil to the fixing roll. It is disclosed. In this oil coating device, a web wound on a web roll is wound by a take-up roll, and a pinch roll presses the web against a fixing roll to impregnate the web between the take-up roll and the take-up roll. The oil is configured to be applied to the fuser roll. However, since the unwind roll is configured to rotate following the take-up roll, the web fed from the unwind roll is slackened, and troubles such as winding around the fixing roll and the like are likely to occur. Therefore, in the above publication, only when the web is being fed, the brake plate is pressed against the web roll to prevent the slack of the web and prevent the occurrence of trouble. Further, when the web is not unrolled, the brake plate and the web roll are not in contact with each other so that the brake plate does not unnecessarily press the web.

【0005】しかし、この方式のように、ブレーキ板で
ウェブロールを圧接することによってウェブの弛みを防
止する方式では、スプリング、クラッチ、一方向クラッ
チ、トルクリミッター等の手段を用いて、ウェブが巻き
取られている時だけ繰出ロールを圧接するように制御し
ないと種々のトラブルを惹き起こす恐れがある。しかし
ながら、このような特別な手段を設けることはコスト高
を招くので好ましいことではない。また、ウェブが巻き
取られるにつれて、ウェブロールの径が次第に細くな
り、送り出しトルクが増大する、かつ、ウェブの巻き取
り径が太くなるため巻き取りモータの負荷が増大する。
However, in this type of system, in which the web is prevented from being loosened by pressing the web roll against the brake plate, the web is wound by means of a spring, a clutch, a one-way clutch, a torque limiter or the like. Various troubles may occur unless the feeding roll is controlled so as to press it only when it is taken. However, it is not preferable to provide such a special means because the cost increases. Further, as the web is wound, the diameter of the web roll is gradually reduced, the delivery torque is increased, and the winding diameter of the web is increased, which increases the load on the winding motor.

【0006】上記の他に、ウェブロール、巻き取りロー
ル、ピンチロール等をカセット化し、巻き取りロール軸
上に取り付けたギヤに板バネを押圧して弛みを防止する
方式も提案されているが、画像形成装置内のスペースの
制約から、カセット化できない場合もあり、また、カセ
ット化に伴う構成部品の複雑化に伴ってコストアップす
る可能性が大きく、好ましくない。
In addition to the above, there has been proposed a system in which a web roll, a take-up roll, a pinch roll, etc. are made into a cassette, and a leaf spring is pressed against a gear mounted on the take-up roll shaft to prevent loosening. Due to the space limitation in the image forming apparatus, it may not be possible to form a cassette, and there is a high possibility that the cost will increase due to the complication of the component parts associated with the formation of the cassette, which is not preferable.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、ウェブの巻き出しロールに適当なブレーキ力を付
与してウェブの定着ロール側への巻きつけを防止する、
構成の簡単な定着装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention applies a proper braking force to a web unwind roll to prevent the web from being wound around a fixing roll.
An object of the present invention is to provide a fixing device having a simple structure.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の定着装置は、未定着のトナー像を担持する記録シー
トを、その記録シートの、トナー像を担持した表面に接
する加熱ロール及び裏面に接する加圧ロールで挾持して
送り出すことによりトナー像の定着を行う定着装置にお
いて、オイルを含有するウェブ巻き出しロールと、巻き
出されたウェブを加熱ロールに押しつけるピンチロール
と、ウェブを巻き取る巻き取りロールと、巻き取りロー
ルを駆動するモータを有する。そして、巻き取りロール
をモータ軸を中心として回動するアームにより支持す
る。巻き出しロールと巻き取りロールの双方に摩擦車を
取りつけ、アームにとりつけた弾性手段によって両摩擦
車を圧接する。モータにより駆動する巻き取りロールが
ウェブを巻き取る際に、巻き取りロールの摩擦車は巻き
出しロールに対してウェブの巻き出し方向とは反対方向
の回転力を付与し、ウェブに適当なバックテンションを
加える。
In the fixing device of the present invention to achieve the above object, a recording sheet carrying an unfixed toner image is provided with a heating roll and a back surface in contact with the surface of the recording sheet carrying the toner image. In a fixing device that fixes a toner image by sandwiching and sending it out with a pressure roll in contact with, a web unwinding roll containing oil, a pinch roll that presses the unwound web against a heating roll, and a web winding It has a winding roll and a motor for driving the winding roll. Then, the winding roll is supported by an arm that rotates around the motor shaft. Friction wheels are attached to both the unwinding roll and the winding roll, and both friction wheels are pressed against each other by the elastic means attached to the arm. When the take-up roll driven by the motor winds the web, the friction wheel of the take-up roll applies a rotational force to the unwind roll in the direction opposite to the unwinding direction of the web, so that the web has an appropriate back tension. Add.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1,図2は、本発明の定着装置
の構造を示す説明図である。全体を符号1で示す定着装
置は、対向して配設されるフレーム2,4を有する。一
方のフレームには、支持軸24が軸方向に摺動自在にと
りつけられ、スプリング25で対向するフレーム2側に
突出するように付勢されている。支持軸24に対向する
フレーム2の内側には突起22が設けてあり、この突起
22と支持軸24の間にオイルを含有するウェブ60の
巻き出しロール20がとりつけられる。
1 and 2 are explanatory views showing the structure of a fixing device of the present invention. The fixing device, generally designated by reference numeral 1, has frames 2 and 4 which are arranged to face each other. A support shaft 24 is attached to one of the frames so as to be slidable in the axial direction, and is urged by a spring 25 so as to project toward the opposing frame 2 side. A protrusion 22 is provided inside the frame 2 facing the support shaft 24, and the unwinding roll 20 of the web 60 containing oil is mounted between the protrusion 22 and the support shaft 24.

【0010】同様に、フレーム4には支持軸44が摺動
自在にとりつけられ、スプリング45で突出する方向に
付勢される。対向するフレーム2にはアーム42が回動
自在にとりつけられ、アーム42の突起と支持軸44の
間にウェブの巻き取りロール40がとりつけられる。
Similarly, a support shaft 44 is slidably attached to the frame 4 and is urged by a spring 45 in a protruding direction. An arm 42 is rotatably attached to the opposing frame 2, and a web winding roll 40 is attached between a protrusion of the arm 42 and a support shaft 44.

【0011】ウェブ60の巻き取りロール40の端部に
はギヤ52がとりつけられてあり、このギヤ52はモー
タ56で駆動されるピニオン54に噛み合っている。モ
ータ56は、例えばDCモータやシンクロナスモータが
使用される。巻き出しロール20から巻き出されたウェ
ブ60はピンチロール10と加熱ロール12との間に挾
まれ、加熱ロール12に対してオイルを供給する。
A gear 52 is attached to an end portion of the winding roll 40 of the web 60, and the gear 52 meshes with a pinion 54 driven by a motor 56. As the motor 56, for example, a DC motor or a synchronous motor is used. The web 60 unwound from the unwinding roll 20 is sandwiched between the pinch roll 10 and the heating roll 12 and supplies oil to the heating roll 12.

【0012】加熱ロール12は、図示しない加圧ロール
との間にニップ部を形成し、両ロール間に供給される記
録紙上のトナー像を定着する。加熱ロール12は矢印A
方向に回転し、ウェブ60は加熱ロール12の回転方向
に逆行して進行する。巻き取りロール40は、モータ5
6の駆動ピニオン54に噛み合うギヤ52を有し、矢印
B方向に駆動される。
The heating roll 12 forms a nip portion with a pressure roll (not shown) and fixes the toner image on the recording paper supplied between the both rolls. Heating roll 12 is arrow A
And the web 60 moves in the direction opposite to the direction of rotation of the heating roll 12. The winding roll 40 is the motor 5
6 has a gear 52 meshing with a drive pinion 54 and is driven in the direction of arrow B.

【0013】巻き取りロール40の一端部を支持するア
ーム42は、このピニオン54と同軸を支点として揺動
し、スプリング43によって付勢される。巻き出しロー
ル20の一端部にとりつけた第1の摩擦車30は、巻き
取りロール40の一端部にとりつけた第2の摩擦車50
に当接する。揺動アーム42の近傍に配設される第2の
摩擦車50は、スプリング43によって第1の摩擦車3
0に圧接される。
The arm 42 supporting one end of the winding roll 40 swings about the pinion 54 as a fulcrum and is urged by a spring 43. The first friction wheel 30 attached to one end of the take-up roll 20 is the second friction wheel 50 attached to one end of the take-up roll 40.
Abut. The second friction wheel 50 disposed in the vicinity of the swing arm 42 uses the spring 43 to rotate the first friction wheel 3.
Pressed to 0.

【0014】第1の摩擦車30の外周部に弾性体、例え
ば、耐熱性のOリング32を嵌装し、一定の摩擦力を得
る構成とする。巻き取りロール40がウェブ60を巻き
取ると、巻き出しロール20は巻き取りロール40と同
方向に回転するが、摩擦車の接触によって、反対方向に
回転しようとする力が加えられる。
An elastic body, for example, a heat resistant O-ring 32 is fitted on the outer peripheral portion of the first friction wheel 30 to obtain a constant frictional force. When the take-up roll 40 winds the web 60, the unwind roll 20 rotates in the same direction as the take-up roll 40, but the friction wheel contact causes a force to rotate in the opposite direction.

【0015】いま、2つの摩擦車30,50の径寸法を
同じものとし、 R1:摩擦車の径寸法 R2:巻き出しロールのウェブ巻き出し始めのロール径
寸法 R3:巻き出しロールのウェブ巻き出し終りのロール径
寸法 r1:巻き取りロールのギヤのピッチ円径寸法 r2:巻き取りロールのウェブ巻き取り始めのロール径
寸法 r3:巻き取りロールのウェブ巻き取り終りのロール径
寸法 とし、 FM:モータ56の出力 rM:モータ56のピニオン54のピッチ円径寸法 Fμ:摩擦車の摩擦力 F :FMとFμの合成力 W :加熱ロールとの摩擦力 とすると、ウェブ60の巻き取り初期時には、巻き取り
ロール40に巻き込まれているウェブのロール径寸法r
2は、ギヤ52のピッチ円径寸法r1より小さいので、モ
ータ56の出力トルクTM1は、 TM1=FM1×rM=〔W+(Fμ・R1/R2)〕×
(r2/r1)+Fμ となる。
Now, assuming that the two friction wheels 30 and 50 have the same diameter, R 1 is the diameter of the friction wheel, R 2 is the diameter of the roll of the unwinding roll, and R 3 is the diameter of the unwinding roll. Roll diameter dimension at end of web unwinding r 1 : Pitch circle diameter dimension of gear of take-up roll r 2 : Roll diameter at start of winding web of take-up roll r 3 : Roll diameter at end of web winding of take-up roll Let FM be the output of the motor 56, rM be the pitch diameter of the pinion 54 of the motor 56, Fμ be the frictional force of the friction wheel, F be the combined force of FM and Fμ, and W be the frictional force with the heating roll. At the initial stage of winding, the roll diameter dimension r of the web wound around the winding roll 40
Since 2 is smaller than the pitch circle diameter r 1 of the gear 52, the output torque TM 1 of the motor 56 is TM 1 = FM 1 × rM = [W + (Fμ · R 1 / R 2 )] ×
(R 2 / r 1 ) + Fμ.

【0016】ウェブの巻き取り終了時は、巻き取りロー
ル40に巻かれているロール径寸法r3は、ギヤ52の
ピッチ円径寸法r1に近づき、ウェブの巻き出しロール
20のウェブ径寸法R3は小さくなっている。このとき
のモータ56の出力トルクTM2は、 TM2=FM2×rM=〔W+(Fμ・R1/R3)〕×
(r3/r1)+Fμ となり、 R2>R32<r3 であるために、 TM1<TM2 となる。モータ出力トルクをほぼ一定とする、すなわ
ち、TM1≒TM2とするためには、Fμを変化させれば
よい。FMが増大すると、FMのベクトルとFμのベク
トルの合成ベクトルFの方向にウェブの巻き取りロール
40が押されることとなる。
At the end of winding the web, the roll diameter dimension r 3 wound on the winding roll 40 approaches the pitch circle diameter dimension r 1 of the gear 52, and the web diameter dimension R of the unwinding roll 20 of the web. 3 is smaller. The output torque TM 2 of the motor 56 at this time is TM 2 = FM 2 × rM = [W + (Fμ · R 1 / R 3 )] ×
(R 3 / r 1 ) + Fμ, and since R 2 > R 3 r 2 <r 3 , TM 1 <TM 2 . In order to make the motor output torque almost constant, that is, TM 1 ≈TM 2 , it is sufficient to change Fμ. When the FM increases, the web take-up roll 40 is pushed in the direction of the combined vector F of the FM vector and the Fμ vector.

【0017】ウェブの巻き取りロール40は、アーム4
2を介してモータ56の軸を中心として回動可能であっ
て、合成ベクトルFの作用でロール40が回動すると、
ロール40にとりつけた第2の摩擦車50は巻き出しロ
ール20にとりつけた第1の摩擦車50から離れる方向
に移動する。この作用によって摩擦車の間の摩擦係数μ
は低減し、Fμも小さくなる。この作用によって、先に
説明してFμの変化を実現することができる。スプリン
グ43の取り付ける方向をTM1時の合成ベクトルFの
反対方向とし、スプリング力は合成ベクトルFの力と同
じで、かつバネ定数を小さくすることで、両者のバラン
スをとることができ、巻き取りモーターの負荷の増大を
わずかな量におさえる事ができる。
The web winding roll 40 includes an arm 4
It is possible to rotate about the axis of the motor 56 via 2, and when the roll 40 is rotated by the action of the combined vector F,
The second friction wheel 50 attached to the roll 40 moves in a direction away from the first friction wheel 50 attached to the unwinding roll 20. By this action, the friction coefficient between friction wheels μ
Decreases and Fμ also decreases. By this action, the change in Fμ can be realized as described above. The direction in which the spring 43 is attached is opposite to the synthetic vector F at the time of TM 1 , the spring force is the same as the synthetic vector F, and the spring constant is small, so that both can be balanced and the winding The load on the motor can be kept small.

【0018】この結果、巻き出しロール20と加熱ロー
ル12の間のウェブ60に常にほぼ一定のバックテンシ
ョンTを与えることができる。
As a result, a substantially constant back tension T can be applied to the web 60 between the unwinding roll 20 and the heating roll 12.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、ウェブの巻き始めから
巻き終わりまでの全期間に亘って、ウェブにほぼ一定の
バックテンションを与えることを、複雑な手段を設ける
ことなく構成でき、定着装置を安価に製造することがで
きる。
According to the present invention, it is possible to provide a substantially constant back tension to the web from the beginning to the end of the web winding without providing complicated means, and to fix the fixing device. Can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例の定着装置の構造を示す
図。
FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a fixing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例の定着装置の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 加熱ロール、 20 、巻き出しロール、 30
第1の摩擦車、 32 Oリング、 40 巻き取り
ロール、 42 アーム、 50 第2の摩擦車、 5
2 ギヤ、 54 ピニオン、 56 モータ、 60
ウェブ。
12 heating roll, 20, unwinding roll, 30
1st friction wheel, 32 O ring, 40 winding roll, 42 arm, 50 2nd friction wheel, 5
2 gears, 54 pinions, 56 motors, 60
web.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 未定着のトナー像を担持する記録シート
を、該記録シートの、該トナー像を担持した表面に接す
る加熱ロール及び裏面に接する加圧ロールで挾持して送
り出すことにより該トナー像の定着を行う定着装置にお
いて、 ウェブが巻回されたウェブの巻き出しロールと、巻き出
しロールに取りつけられた第1の摩擦車と、該ウェブの
巻き出しロールから巻き出されたウェブを前記加熱ロー
ルに押し付けるピンチロールと、巻き出されたウェブを
巻き取る巻き取りロールと、巻き取りロールに取りつけ
られた第2の摩擦車と、該巻き取りロールを駆動するモ
ータとを有し、 巻き取りロールを支持し、モータの軸を中心として回動
するアームと、第2の摩擦車を第1の摩擦車に対して圧
接させる弾性手段とを備えることを特徴とする定着装
置。
1. A toner sheet carrying an unfixed toner image is sandwiched by a heating roll in contact with the surface of the recording sheet carrying the toner image and a pressure roll in contact with the back surface of the recording sheet, and the toner image is sent out. In a fixing device for fixing the web, the web is wound around the web, a first friction wheel is attached to the web, and the web unwound from the web is heated. A pinch roll for pressing the roll, a take-up roll for taking up the unwound web, a second friction wheel attached to the take-up roll, and a motor for driving the take-up roll. And an elastic means for supporting the motor and rotating about the shaft of the motor, and an elastic means for pressing the second friction wheel into pressure contact with the first friction wheel. Location.
【請求項2】 モータの出力軸に取りつけられるピニオ
ンと、巻き取りロールに取りつけられてピニオンと噛み
合うギヤとを備え、モータの出力トルクのベクトルと、
摩擦車の間に発生する摩擦力のベクトルの合成力のベク
トルの向きと反対方向に弾性手段を配設することを特徴
とする請求項1記載の定着装置。
2. A pinion attached to an output shaft of a motor, and a gear attached to a winding roll and meshing with the pinion, the vector of output torque of the motor,
2. The fixing device according to claim 1, wherein the elastic means is arranged in a direction opposite to a direction of a vector of a combined force vector of frictional forces generated between the friction wheels.
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