JP5353459B2 - Air discharge device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加圧したエアを吐出するエア吐出装置及びエア吐出装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an air discharge device that discharges pressurized air and an image forming apparatus including the air discharge device.
各種産業用装置や生産設備などにおいて用いられる、エアを加圧して供給するためのエア供給装置あるいはエア供給システムは周知である。従来の一般的なエア供給システムは、コンプレッサ,エアタンク,電磁弁,エアノズル等のほか、コンプレッサを駆動する駆動源や、圧力制御のための圧力センサなどを必要としている。 An air supply device or an air supply system for pressurizing and supplying air used in various industrial devices and production facilities is well known. Conventional general air supply systems require a compressor, an air tank, a solenoid valve, an air nozzle, a driving source for driving the compressor, a pressure sensor for pressure control, and the like.
このように構成される従来のエア供給装置(エア供給システム)は、大型なものとならざるを得なかった。また、大きさだけではなく、高圧エアを得るまでにコンプレッサの空気圧縮に時間がかかり(例えば1分程度)、装置始動直後に使用できない。電磁弁等が必要で全体の構成部品が多く、非常に高コストである。コンプレッサの作動音がうるさい。装置構成が大型で大電力を消費するため省エネルギーが難しい。などの問題があるため、その用途も産業用機械や生産設備などの業務用に限られているのが現状である。 The conventional air supply device (air supply system) configured in this way has to be large. In addition to the size, it takes time (for example, about 1 minute) to compress the air before the high-pressure air is obtained, and the compressor cannot be used immediately after starting the apparatus. A solenoid valve or the like is required and there are many overall components, which is very expensive. The compressor operating noise is noisy. Energy saving is difficult because the device configuration is large and consumes a large amount of power. The current situation is that its use is limited to business machines such as industrial machines and production facilities.
ところで、画像形成装置の分野においては、給紙部における用紙分離や用紙搬送、あるいは定着部における用紙分離(剥離)にエアを用いるものがある(例えば特許文献1及び特許文献2)が、上記したように従来のエア供給装置(エア供給システム)は大型であり、それを用いる画像形成装置は専門のオペレータが操作するような大型の業務用印刷機などに限られ、一般オフィス等で使用する複写機やプリンタなどにおいてはエア分離やエア搬送などは採用が困難である。 By the way, in the field of image forming apparatuses, there are some that use air for paper separation and paper conveyance in a paper feeding unit or paper separation (peeling) in a fixing unit (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). As described above, the conventional air supply device (air supply system) is large, and the image forming apparatus using it is limited to a large business printing machine operated by a specialized operator, and is used for copying in general offices. It is difficult to employ air separation and air conveyance in machines and printers.
シリンダ及びシリンダ内を往復移動するピストンを有する小型エアポンプを用いて、小型で低コストなエア吐出装置を実現するにあたり、ピストンを駆動する駆動源としては小型モータを使用するのが現実的である。小型モータによってピストンを往復移動させるには、パルスモータ(ステッピングモータ)の正逆回転によってピストンを往復移動させる方法と、DCモータを用いてクランク機構によりピストンを往復移動させる方法が考えられる。 In order to realize a small and low-cost air discharge device using a small air pump having a cylinder and a piston that reciprocates in the cylinder, it is practical to use a small motor as a drive source for driving the piston. In order to reciprocate the piston by a small motor, there are a method of reciprocating the piston by forward and reverse rotation of a pulse motor (stepping motor) and a method of reciprocating the piston by a crank mechanism using a DC motor.
しかし、パルスモータを用いる場合、圧縮工程におけるモータの回転方向を正回転としたとき、ピストンが上死点(最大圧縮位置)から戻るときにモータが逆回転するが、モータへの負荷は、ピストン圧縮過程ではエアーの圧縮反発力のためにモータに大きな負荷がかかっており、エアーを吐出し終わると急激に負荷が軽くなり、上死点から戻るときにモータは逆回転になりモータ軸には逆方向の負荷がかかる。 However, when using a pulse motor, the motor rotates in the reverse direction when the piston returns from top dead center (maximum compression position) when the rotation direction of the motor in the compression process is set to normal rotation. During the compression process, a large load is applied to the motor due to the compression and repulsive force of the air.When the air is completely discharged, the load decreases rapidly, and when returning from the top dead center, the motor rotates in reverse and the motor shaft A reverse load is applied.
この負荷の逆転が高速(例えば毎分100往復以上)で繰り返されるとき、モータ軸にはエアー圧縮時負荷と回転方向を切り換えるときの切換え負荷(逆方向負荷)が加わり、これによってモータ振動、騒音、起動トルク増大、等が生じ、結果としてモータ寿命が短くなるという問題がある。 When the reverse rotation of this load is repeated at a high speed (for example, at least 100 reciprocations per minute), the motor shaft is subjected to a switching load (reverse load) for switching between the air compression load and the rotation direction, thereby causing motor vibration and noise. As a result, there is a problem that the starting torque is increased, and as a result, the motor life is shortened.
DCモータ及びクランク機構を用いる場合、モータは正回転(1方向回転)のみであり、パルスモータを用いた場合の上記のような問題は発生しないが、ピストンの移動及び停止を一回転クラッチを用いて制御し、クラッチを接続したときにクランク軸が1回転してピストンが1往復する構成においては、ピストンの例えば毎分100往復以上の連続動作においては、クラッチが連結(接続)される際に高速で連結されるため、クラッチに大きな負荷が加わり、数万回程度の繰り返し動作でクラッチ軸における連結摩擦力が低下し、ピストンを押し切れなくなってしまう(クラッチが寿命に達する)という問題がある。 When a DC motor and a crank mechanism are used, the motor is only normally rotated (one-way rotation), and the above-described problem does not occur when a pulse motor is used, but a piston is moved and stopped using a one-rotation clutch. In the configuration in which the crankshaft rotates once and the piston reciprocates once when the clutch is connected, in the continuous operation of the piston, for example, 100 reciprocations per minute or more, the clutch is connected (connected). Since the clutch is connected at a high speed, a large load is applied to the clutch, and the coupling friction force on the clutch shaft is reduced by repeated operations of several tens of thousands of times, and the piston cannot be pushed completely (the clutch reaches the end of its life). .
本発明は、小型モータによってエアポンプを駆動する構成のエア供給装置における上述の問題を解決し、小型で低コストかつ長寿命なエア吐出装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems in an air supply device configured to drive an air pump by a small motor, and to provide a small, low-cost and long-life air discharge device.
前記の課題は、本発明により、シリンダ及びシリンダ内を往復移動するピストンを有するエアポンプを備え、駆動源であるモータからクランク機構を介して前記ピストンを往復移動させて前記エアポンプを駆動し、加圧したエアを所定のタイミングで吐出させるエア吐出装置において、前記ピストンの位置を検知する検知手段を設け、前記モータは一方向回転であり、前記検知手段の検知信号に基づいて前記モータの回転及び停止を制御し、前記クランク機構の1回転及び前記ピストンの1往復の間で前記エアポンプがエア圧縮,エア吐出,エア吸入の行程を実行するとともに、前記エアポンプのエア吐出口に設けられて該エア吐出口を開放又は閉鎖させる開閉部材と、前記ピストン及び前記開閉部材の双方に機械的に連結され、前記ピストンが圧縮移動する際に所定の地点へ到達するまでは前記開閉部材を閉鎖状態に維持するとともに所定の地点へ到達したときに前記開閉部材を開放状態に切り替える切替機構とを具備することにより解決される。 According to the present invention, there is provided an air pump having a cylinder and a piston that reciprocates in the cylinder, and the piston is reciprocated through a crank mechanism from a motor that is a driving source to drive the air pump and pressurize. In the air discharge device for discharging the air that has been discharged at a predetermined timing, a detection means for detecting the position of the piston is provided, the motor is rotating in one direction, and the motor is rotated and stopped based on the detection signal of the detection means The air pump performs a process of air compression, air discharge, and air suction between one rotation of the crank mechanism and one reciprocation of the piston, and is provided at the air discharge port of the air pump. An opening / closing member that opens or closes the outlet, and is mechanically connected to both the piston and the opening / closing member; There is resolved by including a switching mechanism that switches the open state the closing member when the to reach the predetermined point in compressing movement has reached the predetermined point while maintaining the closing member in the closed state The
また、前記クランク機構は、回転可能に軸支されたクランクディスクと、一端が前記クランクディスクに偏心して枢着されたクランクレバーを有し、前記検知手段は、前記クランクディスクに設けられた被検知部材を検知することにより、前記ピストンの位置を検知すると好ましい。 Further, the crank mechanism has a crank disk rotatably supported and a crank lever with one end being eccentrically pivoted to the crank disk, and the detecting means is to be detected provided on the crank disk. It is preferable to detect the position of the piston by detecting the member.
また、前記モータがステッピングモータであると好ましい。
また、前記検知手段が光学式センサであると好ましい。
The motor is preferably a stepping motor.
The detection means is preferably an optical sensor.
また、前記の課題は、本発明により、記録紙を加熱する加熱回転部材と、該加熱回転部材の表面に当接してニップ部を形成する加圧回転部材とを有し、エアによって前記加熱回転部材から記録紙を分離する分離手段を有する定着装置を備えた画像形成装置であって、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエア吐出装置を備え、該エア吐出装置から前記分離手段にエアを供給する画像形成装置により解決される。 Further, according to the present invention, there is provided a heating rotating member that heats a recording paper and a pressure rotating member that abuts against the surface of the heating rotating member to form a nip portion. An image forming apparatus including a fixing device having a separating unit that separates recording paper from a member, comprising the air discharge device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the separating unit is provided from the air discharge device. This is solved by an image forming apparatus that supplies air to the apparatus.
本発明のエア吐出装置によれば、駆動源であるモータは一方向回転であり、検知手段の検知信号に基づいてモータの回転及び停止を制御し、クランク機構の1回転及びピストンの1往復の間でエアポンプがエア圧縮,エア吐出,エア吸入の行程を実行するので、モータの回転方向を切り換えるときの切換え負荷(逆方向負荷)が生じることが無く、モータ振動、騒音、起動トルク増大等を防ぐことができ、モータ寿命の低下を防止して長寿命なエア吐出装置を実現することができる。
また、シリンダ内でエア圧力を高めることが可能となり、また、その圧力が高められたエアを一気に吐出させることができる。これにより、エアータンク及び電磁弁が不要になる。
According to the air discharge device of the present invention, the motor as the driving source is unidirectionally rotated, and the rotation and stop of the motor are controlled based on the detection signal of the detection means, and one rotation of the crank mechanism and one reciprocation of the piston are performed. Since the air pump performs the steps of air compression, air discharge, and air suction, there is no switching load (reverse load) when switching the motor rotation direction, and motor vibration, noise, startup torque increase, etc. Therefore, it is possible to prevent the motor life from being lowered and to realize a long-life air discharge device.
In addition, the air pressure can be increased in the cylinder, and the air with the increased pressure can be discharged at once. Thereby, an air tank and a solenoid valve become unnecessary.
また、一回転クラッチを用いずに駆動と停止を繰り返すことができるため、クラッチ連結時の大きな負荷によりクラッチが寿命に達してしまう問題も無く、この面でも長寿命なエア吐出装置を実現することができる。 In addition, since driving and stopping can be repeated without using a single-rotation clutch, there is no problem that the clutch reaches the end of its life due to a large load when the clutch is engaged, and an air discharge device that has a long life can be realized in this respect. Can do.
請求項2の構成により、簡単な構成で確実にピストン位置の検出を行うことができる。
請求項3の構成により、ステッピングモータを用いることで、回転速度はエアー吐出サイクルに応じて自由に設定することが可能となる。
With the configuration of the second aspect, the piston position can be reliably detected with a simple configuration.
With the configuration of
請求項4の構成により、高精度かつ低コストにピストン位置を検出可能である。 With the configuration of the fourth aspect, the piston position can be detected with high accuracy and low cost.
請求項5の画像形成装置によれば、定着装置における分離手段へのエア供給源として小型低コストなエア吐出装置を用いることにより、オフィス等で用いられるサイズ・価格の画像形成装置においてもエア剥離を採用して確実な用紙分離を行なうことができる。 According to the image forming apparatus of the fifth aspect , by using a small and low-cost air discharge device as an air supply source to the separation unit in the fixing device, air separation can be performed even in an image forming device of a size and price used in an office or the like. Can be used for reliable paper separation.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るエア吐出装置の一実施例の外観を示す正面図である。また、図2は、そのエア吐出装置の平断面図である。また、図3は、エア吐出装置の側面方向から見た縦断面図で、図1の右方向から見たものである。さらに、図4は、正面方向からの縦断面図で、ピストンが最大圧縮位置に移動した状態を示している。また、図5は、正面方向からの縦断面図で、ピストンが最大圧縮位置に移動したときの状態を示している。また、図6は、ピストンが最大圧縮位置にあるときの外観を示す正面図である。なお、図1は、ピストンが最大膨張位置にあるときの外観を示している。そして、図7は、シリンダ近辺の分解斜視図である。さらに、図8は、クランク機構を示す分解斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an appearance of an embodiment of an air discharge device according to the present invention. FIG. 2 is a plan sectional view of the air discharge device. FIG. 3 is a longitudinal sectional view as seen from the side surface direction of the air discharge device, and is seen from the right direction of FIG. Furthermore, FIG. 4 is a longitudinal sectional view from the front direction and shows a state where the piston has moved to the maximum compression position. FIG. 5 is a longitudinal sectional view from the front direction and shows a state when the piston moves to the maximum compression position. FIG. 6 is a front view showing an appearance when the piston is at the maximum compression position. FIG. 1 shows the appearance when the piston is in the maximum expansion position. FIG. 7 is an exploded perspective view of the vicinity of the cylinder. FIG. 8 is an exploded perspective view showing the crank mechanism.
これらの図に示すように、エア吐出装置500は装置筐体を構成する前後側板50,51及び底板52を有している。その前後側板50,51の間にはシリンダ53が配置されている。シリンダ53先端部の外径とシリンダヘッド54の内径にはそれぞれネジが形成されており、シリンダ53の先端にシリンダヘッド54がネジ固定される。図3に両者のネジ固定部を符号200で示す。また、シリンダ53内にはピストン55が配設されている。シリンダ53及びピストン55は本例では円筒形である。シリンダヘッド54の先端面にはボス143が突設されている。このボス143内には、シリンダ内部のエアを吐出させるエア吐出口145が設けられており、そのエア吐出口145の先端部には図示しないチューブがはめ込まれる。ピストン55は後述する機構によりシリンダ53内を往復移動し、そのピストン55の移動により圧縮されたシリンダ53内のエアは、エア吐出口145から外部に吐出される。以下、エア吐出装置500の構成と動作について詳しく説明する。
As shown in these drawings, the
底板52上にモータ110が取り付けられている。モータ110は、本例ではパルスモータ(ステッピングモータ)を用いている。モータ110の出力軸111には第一プーリ112が固定されている。また、底板52上にブラケット80が立設され、そのブラケット80と前側板50との間にクランクディスク81が軸受けを介して回転可能に支持されている。クランクディスク81の軸81a(図3)には第二プーリ90が固定されている。そして、第一プーリ112と第二プーリ90の間にはタイミングベルト113(図2)が掛け渡され、モータ110の回転をクランクディスク81に伝達する。なお、本例ではクランクディスク81と軸81aは一体構成であるが、別部材として、軸部材にクランクディスクを装着固定する構成でも良い。
A
図8に示すように、クランクディスク81の偏心した位置にネジ穴81bが設けられており、ネジ83でクランクレバー86をベアリング84及びカラー85を介してクランクディスク81と連結している。クランクレバー86の他端には、ロッド72がベアリング87を介して嵌合され、Eリング88,88及びスペーサ89,89を介して抜け止めされている。ロッド72にはEリング88をセットする溝72aが2個所形成されている。ロッド72は、ピストン55と連結される部材である(図2参照)。このようにして、クランクディスク81に対して回転可能に取り付けたクランクレバー86の先端部に、ロッド72を介してピストン55が装着された構成となっている。したがって、図4において、クランクディスク81が軸81aを中心に回転すると、軸から偏心して取り付けられたクランクレバー86がクランク運動をし、これによってピストン55がシリンダ53内を往復移動することとなる。
As shown in FIG. 8, a
クランクディスク81が1回転するとクランクレバー86も1回転し、ピストン55が1往復する。本例ではシリンダ容積が最大となる下死点をホームポジション(HP)位置に設定しており、図4にピストン55がホームポジションに位置する状態を示す。また、シリンダ容積が最小となる圧縮位置が上死点であり、図5(及び図2)にピストン55が上死点に位置する状態を示す。
When the
そして、クランクディスク81の周面にはフィラー82が凸設され、このフィラー82を検出するセンサ95が底板52上に配置される。センサ95は発光部と受光部を有しており、フィラー82がセンサ95の光を遮断することによって検出される。本例では、ピストン55がホームポジションに位置するとき(図4)、フィラー82の回動方向の先端がセンサ位置となるよう設定されている。
A
ピストン55がホームポジションに停止している図4の状態から、モータ110に駆動信号が入力されると、モータ110は図において反時計回りに回転し、タイミングベルト213を介してクランクディスク81を同方向に回転させる。クランクディスク81の回転はクランクレバー86に伝わり、クランクディスク81が1/2回転すると、ピストン55は圧縮及びエア吐出工程を終了して上死点に移動する。ピストンが上死点に位置する状態を図2および図5に示す。
When the drive signal is input to the
更にクランクディスク81が回転することでピストン55は戻り工程に移行し、クランクディスク81のフィラー82がセンサ光を遮蔽するとセンサ95の出力が変化し、それを検出してモータ110を停止させる。このようにして、エアポンプの1工程が行われる。そのエアポンプの1工程を連続して繰り返すことによりエアが断続的に続けて吐出される。たとえばピストン55を毎分約120往復という高速で駆動し、画像形成装置における用紙のエア分離に用いることができる。
Further, when the
なお、ピストン55はクランクレバー86を介してクランクディスク81に連結されているため、センサ95がフィラー82を検出することによって、ピストン位置を検出できることになる。すなわち、本例では、ピストン55がホームポジション(下死点)に戻ってきたときにセンサ95がフィラー82を検出する。
Since the
図9は、ピストン55の先端部を示す部分拡大図である。また、図10は、ピストン55の先端面を示す側面図(a)及び先端部の断面図(b)である。
図2から分かるように、ピストン55は、クランクレバー86の先端(図2の左側端部)にロッド72を介して装着されている。また、図9に示されるように、ピストン55の先端部付近に設けられた溝部57には、Oリング56が嵌装される。そしてピストン55の先端面には、ピストン内部と外部を連絡する吸気口58が設けられている。この吸気口58を閉鎖できるように本例では略三角形をしたリーフ弁60が押え板61を介してピストン先端面に固定されている。なお符号59はピストン先端面に設けられたネジ穴であり、符号62は固定用のネジである。リーフ弁60は初期状態でピストン先端面に隙間なく密着し、吸気口58を閉鎖している。そのリーフ弁60は、例えばポリエステルフィルム又はステンレス鋼で作られており、板厚は0.05〜0.2mmで、可撓性を有しており、押されても容易に元の状態に戻ることができる。
FIG. 9 is a partially enlarged view showing the tip portion of the
As can be seen from FIG. 2, the
ピストン55が圧縮方向(図4で左方向)に移動するとき、リーフ弁60はピストン先端面に密着して吸気口58を塞ぎ、エア漏れ(ピストン内部への)を防止する。そして、ピストン55が戻り行程で(図2,5で右方向に)移動するときには、リーフ弁60を押し広げてエアがシリンダ内に(ピストン内部から)吸入される。このようにしてピストンの動作と連動してエアの吸気を行なっている。なお、本実施例ではピストン側にエア吸入弁を設ける構成であるが、シリンダ側(例えばシリンダ頭部54の端面)にエア吸入弁を設けても良い。
When the
ところで、ピストンが圧縮方向に移動する際にシリンダ内にエアを溜めておかずにピストン移動とともにそのままエアを吐出させてしまうと、吐出圧を高くすることができず、勢い良くエアを吐出することができない。そこで、本例のエア吐出装置においては、シリンダ53のエア吐出口(吐出開口)141に開閉部材(シャッタ部材)を設け、所定のタイミングで開閉部材を開放する(所定のタイミングになるまで開閉部材を閉じておく)ように構成することで、吐出圧を高めて勢い良くエアを吐出できるように構成している。
By the way, when the piston moves in the compression direction, if the air is discharged as it is without accumulating air in the cylinder, the discharge pressure cannot be increased, and the air can be discharged vigorously. Can not. Therefore, in the air discharge device of this example, an open / close member (shutter member) is provided at the air discharge port (discharge opening) 141 of the
図7に示すように、エア吐出口145が設けられているボス143には、エア吐出口145と交差して(本例では直交するように)貫通穴(本例では円形断面)144が設けられている。その貫通穴144には円筒形断面の切替軸135(開閉部材)が挿入されている。切替軸135は、シリンダヘッド54に突設された突起部137にはめ込まれた軸受(図示せず)と貫通穴144とに挿入されて回転可能に支持される。図11に示すように、切替軸135の一端(奥側端部)にはEリングが装着され、他端(前側端部)には円板部材134が固定されることによって、切替軸135の抜け止めと軸方向の位置決めがなされている。切替軸135のエア吐出口145に相当する位置には、平板カット部136が設けられている。平板カット部136は、円筒形の切替軸135の周面の一部を切り欠いて平板状に設けたものであり、本例では、平板部が軸心を通る平面(直径方向の平板)となるように、平板部の両側を同じ形状で切り欠いたものである。この平板カット部136が図4に示すように鉛直方向に向いた状態では、平板カット部136がエア吐出口145を塞ぎ、シリンダ53内のエアはエア吐出口145から出ることはできない。そして、図5に示すように平板カット部136が水平方向を向くと、エア吐出口145が開放され、シリンダ53内のエアは平板部の両側を通ってエア吐出口145から出ることができる。
As shown in FIG. 7, the
本例では、切替軸135を90度回転させることにより、平板カット部136の向きを鉛直方向と水平方向とに切り替え、エア吐出口145の閉鎖と開放とを切り替えるように構成している。また、次に説明するシャッタ開閉機構により、そのエア吐出口145の閉鎖と開放の切り替え(すなわち切替軸135を90度回転させること)を所定のタイミングで切り替えることによって、所定のタイミングになるまでエア吐出口145を閉鎖させておき、シリンダ内部の圧力を高めて勢い良くエアを吐出できるように構成している。
In this example, by rotating the switching
図2及び図8に示すように、前側の側板50の外部に位置するように、クランクディスク81の軸81aの先端にはカム板131がネジ止め固定されている。カム板131は、図12に示すように扇形の形状をしており、外周円弧部131a,第一直線部131b,内周円弧部131c及び第二直線部131dを有している。各部の接続部はR形状に(曲線状に)形成すると、後述するカムフォロワ(コロ142)の動きを滑らかにすることができるので好ましい。なお、第二直線部131dは内周円弧部131cの接線となるように設けられている。また、図12については後述する。
As shown in FIGS. 2 and 8, a
また、図2に示すように、前側の側板50の外側面には軸140が凸設固定されている。その軸140に対し、リンクレバー141が回転可能に軸支されている。リンクレバー141は図1に示すように長細い板状の部材であり、一方側端部にはカムフォロワとなるコロ142が軸支されている。また、リンクレバー141の他方側端部は、段付きネジとして構成された係合ピン139を介して円板部材134の端面に係合されている。
Further, as shown in FIG. 2, a
リンクレバー141と前側側板50との間に引張りスプリング157が架設され、コロ142をカム板131の周面に押し付けるようにリンクレバー141を付勢している。これにより、カム板131の回動に従ってコロ142が移動され、リンクレバー141が揺動する。そして、リンクレバー141の揺動により、係合ピン139を介して円板部材134が回転される。
A
図12は、シャッタ開閉機構の動作説明図である。
図12(a)はエア吐出装置のピストン55がホームポジションに位置するときのシャッタ開閉機構の状態を示している。このとき、切替軸135に設けた平板カット部136が鉛直方向に向いて上述したエア吐出口145を閉鎖している(図4の状態)。この状態から、クランクディスク81が図4において反時計回りに回転することによってピストン55が圧縮方向に移動するので、カム板131も図12(a)の状態から反時計回りに回動する。外周円弧部131aがコロ142に摺動している範囲では(図12(b)に示す位置までは)、カムフォロワであるコロ142の位置が変化しないためリンクレバー141は動かず、円板部材134も回転しないため、エア吐出口145は閉鎖されたままである。そのため、ピストン55の移動に伴ってシリンダ53内の圧力が高まってくる。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of the shutter opening / closing mechanism.
FIG. 12A shows a state of the shutter opening / closing mechanism when the
そして、図12(b)に示す位置からカム板131がさらに回転し、コロ142が外周円弧部131aから外れる(第一直線部131bと摺接する)と、スプリング157の付勢力によってリンクレバー141が時計回りに回動する。そして、コロ142が内周円弧部131cに達すると、図12(c)に示すように、リンクレバー141がほぼ水平状態となる。このリンクレバー141の回動により、円板部材134が図中反時計回りに回転し、円板部材134が装着固定されている切替軸135(とその平板カット部136)も回転し、図12(c)に示すように、平板カット部136が水平となってエア吐出口145が開放される。コロ142が外周円弧部131aから外れて直線部131bを介して内周円弧部131cに達するまでのカム板131の回転角度は、ピストン55の移動距離にすると僅かであり、したがって、ごく短時間の間にエア吐出口145が閉鎖状態から開放状態に変化することになる。そのため、シリンダ内で高められていたエアの圧力が一気に開放され、エア吐出口145から勢い良くエアが吐出される。
Then, when the
図12(d)は、ピストン55が最大圧縮位置(上死点)に達したときの状態を示すものである。コロ142が内周円弧部131cに摺動している範囲では、リンクレバー141は回動せず、エア吐出口145は開放状態を維持される。図12(d)の状態からさらにクランクディスク81及びカム板131が回転し、コロ142が第二直線部131dに摺動すると、コロ142が次第に押し上げられ、リンクレバー141が図中反時計回りに回動することによってリンクレバー141の他端部が押し下げられ、円板部材134が図中時計回りに回転してエア吐出口145が次第に閉鎖されていく。上記したように第二直線部131dは内周円弧部131cの接線となるように設けられているので、コロ142が内周円弧部131cから第二直線部131dに移行する際に、滑らかにコロ142が押し上げられる。
FIG. 12D shows the state when the
そして、コロ142が外周円弧部131aに移行したときにエア吐出口145は完全に閉鎖される。図12(e)はピストンの戻り工程でエアー吸入の開始状態である。図12(e)の状態からクランクディスク81及びカム板131はさらに図中反時計回りに回転し、ピストン55がホームポジションに戻ったときに図12(a)の状態となる。エア吐出口145が閉鎖された後、コロ142が外周円弧部131aに摺動している範囲では、エア吐出口145の閉鎖状態が維持される。
And when the
このように、本発明のエア吐出装置においては、ピストンと機械的に連結された開閉部材をエア吐出口に設け、その開閉部材(すなわちエア吐出口)を圧縮工程における所定のタイミングまで閉じておき上死点付近の短時間でエア吐出口を開放させることができるので、シリンダ内でエア圧力を高めることが可能となり、また、その圧力が高められたエアを一気に吐出させることができる。これによりエアータンク及び電磁弁が不要になる。 Thus, in the air discharge device of the present invention, the open / close member mechanically connected to the piston is provided in the air discharge port, and the open / close member (that is, the air discharge port) is closed until a predetermined timing in the compression process. Since the air discharge port can be opened in a short time near the top dead center, the air pressure can be increased in the cylinder, and the air with the increased pressure can be discharged all at once. Thereby, an air tank and a solenoid valve become unnecessary.
また、本実施形態ではエアポンプの駆動源としてパルスモータを用いているが、そのモータ110は一方向回転であり、モータを逆転させることがないため、回転方向を切り換えるときの切換え負荷(逆方向負荷)が生じることが無く、モータ振動、騒音、起動トルク増大等を防ぐことができ、モータ寿命の低下を防止して長寿命なエア吐出装置を実現することができる。
In this embodiment, a pulse motor is used as a driving source of the air pump. However, since the
さらに、一回転クラッチを用いずに駆動と停止を繰り返すことができるため、クラッチ連結時の大きな負荷によりクラッチが寿命に達してしまう問題も無く、この面でも長寿命なエア吐出装置を実現することができる。 Furthermore, since driving and stopping can be repeated without using a single-rotation clutch, there is no problem that the clutch will reach the end of its life due to a large load when the clutch is engaged. Can do.
なお、モータの回転初期はエアー圧縮がない(初期では圧縮負荷はほとんど無視できる)ため、負荷は軽く、モータ軸に無理な負荷が加わることが無い。また、パルスモータを用いることで、回転速度はエアー吐出サイクルに応じて自由に設定することが可能となる。
ところで、上述したように本例のエア吐出装置は駆動源としてステッピングモータを用いているが、回転初期(ホームポジションからの移動初期)にはゆっくりとモータを立ち上げて駆動トルクを低く抑え、圧縮行程の所定の段階で回転速度を速めることで通常(回転速度一定の場合)と同じ周期での低トルク駆動を行なうこともできる。
In addition, since there is no air compression at the initial stage of rotation of the motor (the compression load is almost negligible in the initial stage), the load is light and an excessive load is not applied to the motor shaft. Further, by using a pulse motor, the rotation speed can be freely set according to the air discharge cycle.
By the way, as described above, the air discharge device of this example uses a stepping motor as a drive source, but at the initial stage of rotation (initial movement from the home position), the motor is slowly started up to keep the drive torque low and compressed. By increasing the rotational speed at a predetermined stage of the stroke, it is possible to perform low torque driving at the same cycle as usual (when the rotational speed is constant).
また、本例のエア吐出装置500においては、シリンダ53及びピストン55の材料として低摩擦素材を用いている。フッ素樹脂は高価であるため、低摩擦素材例えばポリアセタール樹脂にフッ素粉末を添加させた樹脂を用いても良い。これにより、滑り性および耐磨耗性を向上させ、長寿命化を図ることができる。
Further, in the
図13,14は、エア吐出口145を開放及び閉鎖させる開閉部材の別例を示すものである。本構成例では、切替軸135に代えて切替部材170(開閉部材)が用いられる。本例の切替部材170は切替軸135と同様の円筒形の軸部材として設けられているが、切替部材170を長手方向にスライドさせる本構成例では、必ずしも円筒形部材として設ける必要はなく、例えば角柱状部材(断面形状が多角形の部材)であっても良い。切替部材170は、切替軸135の平板カット部136に相当する構成として小体積部(本例では小径部)171を有している。そして、図13(a),(b)に示すように、切替部材170を軸方向にスライドさせることにより、エア吐出口145の閉鎖と開放とを切り替える。切替部材170をスライドさせる構成としては、立体カムの一種である端面カム(ベルカム=bell cam)161を用いている。この端面カム161は、軸160に回転可能に支持された円盤状部材であり、厚みの小さな薄板部161aと厚みの大きな厚板部161bを有しており、両者が滑らかな曲面によりつながっている。この端面カム161を、図12で説明したような機構により、所定のタイミングで回転させる。切替部材170には円板部材174が固定されており、その円板部材174と本体側のボス172との間に圧縮スプリング173が切替部材170に嵌装されている。
13 and 14 show another example of an opening / closing member that opens and closes the
図13(a)に示すように、切替部材170の先端が端面カム161の薄板部161aに当接しているとき、スプリング173の付勢力によって切替部材170は図の下方に押され、小径部171がエア吐出口145から外れていることによってエア吐出口145は閉鎖されている。そして、端面カム161が回転して厚板部161bが切替部材170部に移動してくると、図19(b)に示すように、スプリング173が圧縮されて切替部材170が図の上方(装置奥側)に移動し、小径部171がエア吐出口145の位置となってエア吐出口145が開放される。端面カム161が回転して再び薄板部161aが切替部材170部に移動してくると、エア吐出口145が閉鎖される。
As shown in FIG. 13A, when the tip of the switching
次に、エア吐出装置の第2実施例について説明する。
上記説明した第1実施例のエア吐出装置では、モータ110からタイミングベルト113を介してクランクディスク81を回転させる構成であったが、本第2実施例では、駆動手段であるモータからギヤ列を用いてクランクディスク81を回転させる構成である。なお、エアポンプの要部構成は第1実施例と同じであるので、異なる部分を中心に説明する。
Next, a second embodiment of the air discharge device will be described.
In the air discharge device of the first embodiment described above, the
図15は、第2実施例のエア吐出装置を正面方向から見た縦断面図である。この図に示すように、前後側板50,51の間にシリンダ53が支持され、そのシリンダ53内にピストン55が配設されて図15の左右方向に往復移動することは第1実施例のエア吐出装置と同じである。また、シリンダ53の先端面にボス143が突設され、そのボス143内にエア吐出口145が設けられ、ピストン55の移動により圧縮されたシリンダ53内のエアがエア吐出口145から外部に吐出されることも同じである。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the air discharge device of the second embodiment as viewed from the front. As shown in this figure, a
図15において、底板52上に突設されたモータブラケット205にモータ110が取り付けられている。モータ110はパルスモータである。モータ110の出力軸211には、ウォーム212が圧入連結されている。ウォーム212の先端部212aは、モータブラケット205と対向するように設けられているホルダ209に、軸受を介して支持されている。ウォーム212は、回転時にウォームホイール213からの反作用で下方向への曲げ力が加わるため、ホルダ209によってウォーム先端部を支えている。軸202によって前後側板50,51間に支持されたウォームホイール213はウォーム212に噛み合わされており、モータ110駆動時にウォーム212によって回転される。
In FIG. 15, the
なお、通常ウォームホイールとしてはウォームと相対して中央部分が凹んだ形状のギアが用いられるが、本実施例ではハスバ歯車を使用した。また、ウォームギア(ウォームとウォームホイール)を使用することにより、減速比を大きくとりトルクを稼ぐように構成している。 In addition, as a normal worm wheel, a gear having a shape in which a central portion is recessed relative to the worm is used, but a helical gear is used in this embodiment. Further, by using a worm gear (worm and worm wheel), the reduction ratio is increased to increase the torque.
本第2実施例では、クランクディスク81の軸81aにギヤ215が装着固定されており、このギヤ215がウォームホイール213に噛み合わされている。なお本例では、ウォームホイール213にハスバ歯車を使用しているため、ギヤ215もハスバ歯車を使用している。上記のようなギヤ列を介して、モータ110の出力がクランクディスク81に伝達され、ピストン55を往復移動させる。なお、ハスバ歯車ではなく平葉歯車を使用することも可能である。また、モータの向きを変え(モータ出力軸の向きをクランクディスク81の軸81aと同じにし)、ウォームギアを用いずに、一般的なの平葉歯車やハスバ歯車等で駆動力を伝達する構成も可能である。
In the second embodiment, a
ピストン55を往復移動させるクランク機構の構成と動作は上記第1実施例と同様であるため、説明を省略する。また、リンクレバー141によるシャッタ開閉機構の構成と動作も上記第1実施例と同様であるため、説明を省略する。さらに、開閉部材として、上記説明した切替軸135あるいは切替部材170を使用できることも同様であり、切替部材170を使用する場合は図13,14で説明した構成を採用することも同様である。
Since the configuration and operation of the crank mechanism for reciprocating the
次に、本発明に係るエア吐出装置を、画像形成装置の定着装置における用紙分離(エア分離)に適用した実施形態について図16〜図19を参照して説明する。
図16に示す定着装置15のユニットは、ベルト定着方式で構成されている。ベルト定着方式の狙いは、表面の熱容量を少なくして、スイッチON後、素早く温度上昇させることにある。更にベルト定着方式の狙いは、定着ローラの表面硬度を加圧ローラの表面硬度よりも柔らかくして(ゴム層を厚くする)、加圧ローラとのニップを出た用紙が下向きになるようにし、定着ローラ/定着ベルトからの分離性を向上させることにある。本例のように、用紙分離ユニットの分離能が十分なものであれば、定着ローラと加圧ローラの表面硬度を等しくして用紙を両ローラニップ部の接線方向に排出させるのもよい。
Next, an embodiment in which the air ejection device according to the present invention is applied to paper separation (air separation) in a fixing device of an image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
The unit of the fixing
加熱ローラ2に内蔵された3本のヒータ5で定着ベルト3の表面を加熱し、加熱された定着ベルト3が定着ローラ1と加圧ローラ10の間の定着ニップ部で未定着画像を加熱・加圧し、それにより画像を定着する。
The surface of the fixing
ここで定着ベルト3は、ポリイミドフィルムの基材をシリコーンゴムの表層で覆ったものである。定着ローラ1は、ローラ芯金4の上にゴム層6を構成してなるものである。定着ローラ1と加熱ローラ2とに掛け回された定着ベルト3はベルトテンション14で所定程度に張られている。加圧ローラ10は、芯金11の上にゴム層13を構成し、ヒータ12を内蔵している。ヒータ12の目的は、加圧ローラ10からも加熱して定着ニップ部の温度低下を防ぐことにある。ゴム層6,13の材質はシリコーンゴムで、耐熱性と画像の発色性を向上させる狙いを有する。互いのゴム厚さを変えて、つまり定着ローラ側のゴム厚を厚くして、定着ローラ側に食い込むように設定されている。
Here, the fixing
本方式では定着ベルト3、加圧ローラ10とも表面はシリコーンゴムで、粘着性があるため、ベルト表面にシリコーンオイルを僅かに塗って用紙Pを剥がれ易くしている。定着ニップ部の上流側には、定着入口ガイド板7が配され、用紙Pを定着ニップ部に案内している。定着ニップ部を出た用紙Pは、用紙分離ユニット20の下面に案内されながら、排紙下ガイド9との間を通り抜けて、その後、排紙上ガイド8と排紙下ガイド9との間を通って排紙される。
In this method, the surfaces of both the fixing
図17は用紙分離ユニット20を拡大して示す断面図であり、図18は用紙分離ユニット20の斜視図である。用紙分離ユニット20のノズル本体21は、その内部に管路22が長手方向に延設されている。管路22は、用紙分離ユニット20の長手方向の中央部及び両端部付近の3ヶ所で分岐され、ノズル先端に向かう分岐管路23,24,25を設けている。各分岐管路23,24,25の先端は小径部として設けられ、エア吹き出し口となるノズル26,27,28を形成している。ノズル本体21の先端部は、図16から分かるように、先端が尖った鋭角な断面形状をしているが、その先端部に設けられたエア吹き出し口29は、各ノズル26,27,28から吐出されたエアの拡散を防いで効率良くエアが定着ニップに向かうように、ノズル本体21の先端部に設けた底面部21a及びノズル両側の壁面部21b,21bとで3方を囲ってガイドしている。また、管路22の一方側の端部はノズル本体21の端面に開口され、その管路22部にエアーチューブ242が嵌装されている。エアーチューブ242は、上述したエア吐出装置のエア吐出口145(が設けられているボス143)に接続され、エア吐出装置から供給されるエアを上記ノズル26,27,28から噴出させて定着ニップ部から出てくる用紙を分離(エア分離)させる。本例では、上記のように各ノズルからのエア吹き出し口29の3方を囲ってガイドしていることにより、各ノズルから吹き出されたエアが真っ直ぐにニップ部に向かい、強力な衝突力を発揮して用紙を確実に分離することができる。
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of the
ところで、用紙の巻き付きは、定着ローラ側だけでなく加圧ローラ側に巻き付く場合もある。そのため、加圧ローラ10側にも用紙分離ユニット20を設けてエア分離を行うように構成しても良い。図19に、定着ローラ及び加圧ローラ双方に用紙分離ユニット20を設けてエア分離を行う構成を示す。この、定着ローラ及び加圧ローラ双方に用紙分離ユニット20を設けてエア分離を行う構成は、両面印刷時の用紙巻き付きの防止に特に有効である。両面印刷時には、先に定着した面が次の(裏面の)定着時に加圧ローラ側となるため、加圧ローラ側への巻き付きが起こりやすくなるが、加圧ローラ10側にも用紙分離ユニット20を設けてエア分離を行うことにより、この両面印刷時の用紙巻き付きを効果的に防止することができる。
Incidentally, the paper may be wound not only on the fixing roller side but also on the pressure roller side. For this reason, a
また、図16の構成では定着ローラ1側への巻き付きを防止するため、加圧ローラ10を定着ローラ1に食い込ませて、定着ローラ1側において分離性を高めるように構成しているが、定着ローラ及び加圧ローラ双方に用紙分離ユニット20を設けてエア分離を行う構成においては、定着ローラと加圧ローラを均等に変形させて接線方向に用紙を排出させる構成とすることができ、定着ニップにおける圧力バランスが取れてシワ等の発生も防止することができる。上述の本発明に係るエア吐出装置を用いて定着ローラ及び加圧ローラ双方に設けた用紙分離ユニット20にエアを供給するよう構成すれば、エア吐出装置が小型であるため、スペース的な制約が大きい画像形成装置においても定着ローラ及び加圧ローラ双方でエア分離が可能となり、より確実な分離を実現して用紙巻き付きによるジャムを未然に防止することができる。エア吐出装置の容量を適切に設定してやれば、1つのエア吐出装置で定着ローラ及び加圧ローラ双方の用紙分離ユニット20にエアを供給することができる。
Further, in the configuration of FIG. 16, in order to prevent wrapping around the fixing roller 1 side, the
最後に、上記定着装置15を備えた画像形成装置の一例について説明する。
図20に示す画像形成装置は複写機として構成され、中央に複写機本体100、その下部にテーブル状に構成された給紙部200が配置され、複写機本体100の上方にスキャナ300、スキャナ300の上方に自動原稿搬送装置(ADF)400を配置している。
Finally, an example of an image forming apparatus including the fixing
The image forming apparatus shown in FIG. 20 is configured as a copying machine. A copying machine
複写機本体100には、複数の支持ローラに巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された像担持体としての中間転写ベルト16が設けられている。この中間転写ベルト16は、図示していない駆動装置によって回転駆動され、これにより中間転写ベルト16が矢印で示す図中時計回りに走行駆動される。このように走行する中間転写ベルト16の上部走行辺には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各作像ユニット18が横に並んで配置されている。すなわち、4つの画像形成手段18を並設してタンデム作像部を構成している。
The copying machine
4個の作像ユニット18は、中間転写ベルト16に接する潜像担持体としての感光体ドラム40を具備している。この感光体ドラム40の周りには、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電装置等が配置され、さらに感光体ドラム40が中間転写ベルト16に接する位置における中間転写ベルト16の内側には一次転写装置19が設けられている。本実施形態の場合、4個の作像ユニット18は同一構造に構成されているが、現像装置のトナーの色がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色に異なっている。なお、図において一番右側の作像ユニット18のみに、現像装置60及びクリーニング装置70の符号を付して示してある。
The four
各作像ユニット18の上方には光変調されたレーザ光を各感光体ドラム表面に照射する露光装置21が配置され、このレーザ光は帯電装置と現像装置の間で感光体ドラムに照射される。
Above each
中間転写ベルト16を挟んで各作像ユニット18と反対の側には、2次転写装置39が設けられている。2次転写装置39は、図示例では、2つのローラ間に、無端ベルトである2次転写ベルトを巻き掛け、該ベルトが中間転写ベルト16を介して転写対向ローラに押し当てられるように配置されている。
A
2次転写装置39の図において左横には、上述した定着装置15が設けられている。上記2次転写装置39は、画像転写後のシートを定着装置15へと搬送するシート搬送機能も備えている。このような2次転写装置39及び定着装置15の下方には、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置38が配置されている。 さて、上記のように構成されたカラー複写機を用いてコピーをとる場合について説明する。まず、自動原稿搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
The fixing
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33及び第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読み取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
When a start switch (not shown) is pressed, when a document is set on the
また、図示していないスタートスイッチを押すと、中間転写ベルト16が回転走行し、同時に、個々の作像ユニット18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト16の走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト16上に合成カラー画像を形成する。
Further, when a start switch (not shown) is pressed, the
さらに、スタートスイッチを押すことで、給紙部200の給紙ローラ42の1つを選択的に回転駆動し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
Further, by pressing the start switch, one of the
または、手差し給紙を選択した場合には、手差しトレイ41からシートが繰り出され、1枚に分離して手差し給紙路に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
Or, when manual feed is selected, the sheet is fed out from the
そして、中間転写ベルト16上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写ベルト16と2次転写装置39との間にシートを送り込み、2次転写装置39で転写してシート上に一括してフルカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、2次転写装置39で搬送して定着装置15へと送り込み、定着装置15で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排出ローラで排出し、排紙トレイ37上にスタックする。または、切換爪で搬送方向を切り換えてシート反転装置38に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラで排紙トレイ37上に排出する。
Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the composite color image on the
The sheet after the image transfer is conveyed by the
一方、画像転写後の中間転写ベルト16は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写ベルト16上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像部による再度の画像形成に備える。
On the other hand, the
定着装置15は、上述したように用紙分離ユニット20を備えており、エア吐出装置500からエアを供給して、用紙分離ユニット20のノズル26,27,28から吐出させたエアを、定着ニップに向けて噴出させ、定着ニップ部から出てくる用紙を確実に分離(エア分離)させる。本発明によるエア吐出装置は小型化が実現されたため、定着装置の分離エアの供給源として画像形成装置に搭載することが可能となった。従来のコンプレッサやエアタンクを備えるエア供給システムは大型とならざるを得ず、業務用印刷機等にしか用いることができなかったが、オフィス等に配置される画像形成装置においても、エア分離方式による確実な用紙分離が可能となった。エア吐出装置500としては、上述した第1実施例あるいは第2実施例のどちらも使用可能である。
The fixing
また、本発明によるエア吐出装置は駆動源である小型モータを一方向回転で使用するため、回転方向切換えに伴う切換え負荷(逆方向負荷)が生じることが無く、モータ振動、騒音、起動トルク増大等を防ぐことができ、モータ寿命の低下を防止して長寿命なエア吐出装置を実現することができる。また、クラッチを必要としないため、クラッチ寿命によるエア吐出装置の寿命低減も生じることがない。 In addition, since the air discharge device according to the present invention uses a small motor as a driving source in one direction rotation, there is no switching load (reverse direction load) accompanying rotation direction switching, and motor vibration, noise, and starting torque increase. It is possible to prevent a decrease in motor life and to realize a long-life air discharge device. Further, since no clutch is required, the life of the air discharge device is not reduced due to the clutch life.
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シリンダ及びエアポンプの形状などは適宜なものを採用可能である。また、エアポンプとしての能力やエアの吐出タイミングなども適宜に設定可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. For example, it is possible to adopt appropriate shapes for the cylinder and the air pump. Moreover, the capability as an air pump, the discharge timing of air, etc. can be set suitably.
画像形成装置にエア吐出装置を用いる場合、定着装置における用紙分離(剥離)に限らず、給紙部における用紙分離や用紙搬送に、エア分離あるいはエア搬送方式を採用可能である。また、定着装置や画像形成装置各部の構成などは任意である。カラー画像形成装置に限らず、モノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。 When an air discharge device is used in the image forming apparatus, not only paper separation (peeling) in the fixing device, but also air separation or an air transportation method can be employed for paper separation and paper transportation in the paper feeding unit. Further, the configuration of each part of the fixing device and the image forming apparatus is arbitrary. The present invention can be applied not only to a color image forming apparatus but also to a monochrome apparatus. Of course, the image forming apparatus is not limited to a copying machine, but may be a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine having a plurality of functions.
1 定着ローラ
2 加熱ローラ
3 定着ベルト
10 加圧ローラ
15 定着装置
20 用紙分離ユニット
21 ノズル本体
26,27,28 ノズル(エア吹き出し口)
53 シリンダ
54 シリンダヘッド
55 ピストン
81 クランクディスク
82 フィラー
86 クランクレバー
90 第二プーリ
95 センサ
110 ステッピングモータ
112 第一プーリ
113 タイミングベルト
131 カム板
135 切替軸(開閉部材)
136 平板カット部
141 リンクレバー
142 コロ(カムフォロワ)
145 エア吐出口
170 切替部材(開閉部材)
500 エア吐出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2
53
136 Flat cut
145
500 Air discharge device
Claims (5)
前記ピストンの位置を検知する検知手段を設け、
前記モータは一方向回転であり、
前記検知手段の検知信号に基づいて前記モータの回転及び停止を制御し、前記クランク機構の1回転及び前記ピストンの1往復の間で前記エアポンプがエア圧縮,エア吐出,エア吸入の行程を実行するとともに、
前記エアポンプのエア吐出口に設けられて該エア吐出口を開放又は閉鎖させる開閉部材と、
前記ピストン及び前記開閉部材の双方に機械的に連結され、前記ピストンが圧縮移動する際に所定の地点へ到達するまでは前記開閉部材を閉鎖状態に維持するとともに所定の地点へ到達したときに前記開閉部材を開放状態に切り替える切替機構と
を具備する
ことを特徴とするエア吐出装置。 An air pump having a cylinder and a piston that reciprocates in the cylinder is provided, and the piston is reciprocated through a crank mechanism from a motor that is a driving source to drive the air pump to discharge pressurized air at a predetermined timing. In the air discharge device,
Providing a detecting means for detecting the position of the piston;
The motor is rotating in one direction;
The rotation and stop of the motor are controlled based on the detection signal of the detection means, and the air pump performs the steps of air compression, air discharge, and air suction between one rotation of the crank mechanism and one reciprocation of the piston. With
An opening / closing member provided at an air outlet of the air pump to open or close the air outlet;
It is mechanically connected to both the piston and the opening and closing member, and when the piston is compressed and moved, the opening and closing member is kept closed until reaching a predetermined point and when the piston reaches a predetermined point, A switching mechanism for switching the open / close member to an open state;
Air discharging apparatus according to claim <br/> be provided with a.
前記検知手段は、前記クランクディスクに設けられた被検知部材を検知することにより、前記ピストンの位置を検知することを特徴とする、請求項1に記載のエア吐出装置。 The crank mechanism has a crank disk rotatably supported, and a crank lever having one end eccentrically pivoted to the crank disk,
2. The air discharge device according to claim 1, wherein the detection unit detects a position of the piston by detecting a member to be detected provided on the crank disk. 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のエア吐出装置を備え、該エア吐出装置から前記分離手段にエアを供給することを特徴とする画像形成装置。 A heating rotating member that heats the recording paper; and a pressure rotating member that contacts the surface of the heating rotating member to form a nip portion, and further includes a separating unit that separates the recording paper from the heating rotating member by air. An image forming apparatus including a fixing device,
An air discharging apparatus according to any one of claims 1 to 4, the image forming apparatus characterized by supplying air to said separating means from the air discharging apparatus.
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