JP5632275B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、特に定着ローラに対する加圧ローラの圧着・離間(圧着解除)特性を向上可能な定着装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly to a fixing device and an image forming apparatus capable of improving the pressure-bonding / separation (pressure-release) characteristics of a pressure roller with respect to a fixing roller.

複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置は、画像情報に基づくトナー像を像担持体上に形成し、トナー像を記録材に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力によりトナー像を記録材に定着する。定着装置としては、一般的に、熱ローラ方式、ベルト(またはフィルム)方式が採用されている。   Image forming apparatuses such as copying machines, printers, and fax machines form a toner image based on image information on an image carrier, transfer the toner image to a recording material, and pass the recording material carrying the toner image through a fixing device. The toner image is fixed on the recording material by heat and pressure. As the fixing device, a heat roller method and a belt (or film) method are generally employed.

熱ローラ方式の定着装置は、定着ローラと加圧ローラを有し、定着ローラ自体が加熱される(特許文献1参照)。一方、ベルト方式の定着装置は、定着ローラと加圧ローラを有し、加熱されたベルトが定着ローラに供給される(特許文献2参照)。通常の動作状態においては、加圧ローラが加圧バネにより定着ローラに圧着して回転する。そして、トナー像を担持した記録材を圧着したローラ間に通すと、定着ローラ(またはベルト)の熱によりトナー像が溶融して記録材に定着される。   A heat roller type fixing device has a fixing roller and a pressure roller, and the fixing roller itself is heated (see Patent Document 1). On the other hand, a belt-type fixing device has a fixing roller and a pressure roller, and a heated belt is supplied to the fixing roller (see Patent Document 2). In a normal operation state, the pressure roller is pressed against the fixing roller by a pressure spring and rotates. When the recording material carrying the toner image is passed between the pressure-bonded rollers, the toner image is melted by the heat of the fixing roller (or belt) and fixed on the recording material.

しかし、長時間の動作停止状態に亘ってローラの圧着状態が保持されると、ローラの変形やベルトの損傷が生ずる場合がある。このため、例えば、長時間の動作停止状態の場合、記録材をジャム処理する場合、または定着ローラを急速加熱する場合には、加圧バネの付勢力に抗して定着ローラから加圧ローラを離間させる。   However, if the pressure-bonded state of the roller is maintained over a long-time operation stop state, the roller may be deformed or the belt may be damaged. For this reason, for example, when the operation is stopped for a long time, when the recording material is jammed, or when the fixing roller is rapidly heated, the pressure roller is moved from the fixing roller against the urging force of the pressure spring. Separate.

通常、定着ローラに対する加圧ローラの圧着と離間は、カムを用いた単純レバー機構により実現されている(特許文献1、2参照)。単純レバー機構は、加圧ローラを保持する加圧レバーと、加圧レバーを通じて加圧ローラを定着ローラに付勢する加圧バネと、加圧レバーを動作させるためのカムとからなる。単純レバー機構では、カムの回転により定着ローラに対して加圧レバーを近接/離間させることで、定着ローラに対して加圧ローラが圧着または離間する。   Usually, the pressure roller is pressed and separated from the fixing roller by a simple lever mechanism using a cam (see Patent Documents 1 and 2). The simple lever mechanism includes a pressure lever that holds the pressure roller, a pressure spring that urges the pressure roller to the fixing roller through the pressure lever, and a cam that operates the pressure lever. In the simple lever mechanism, the pressure roller is pressed against or separated from the fixing roller by moving the pressure lever toward / separating from the fixing roller by rotation of the cam.

特開2005−326524号公報JP 2005-326524 A 特開2009−237188号公報JP 2009-237188 A

しかし、高画質画像または高速画像の形成には、記録材に対する定着ローラの定着時間を確保するために、記録材の搬送方向で幅広な定着ニップが要求される。よって、定着ローラに対する加圧ローラの圧着(圧縮)距離および離間距離を大きく確保しなければならい。   However, when forming a high-quality image or a high-speed image, a wide fixing nip is required in the recording material conveyance direction in order to secure the fixing time of the fixing roller with respect to the recording material. Therefore, it is necessary to ensure a large pressure contact (compression) distance and separation distance of the pressure roller with respect to the fixing roller.

このため、従来の定着装置では、カムの動作半径(最大半径と最小半径の差)を増加したり、レバー比を増加したりすることで、加圧ローラの動作距離を増加させていた。しかし、結果としてカムや加圧レバーの収容空間が大きくなり、定着装置自体さらに画像形成装置が大型化してしまう、という問題があった。   Therefore, in the conventional fixing device, the operating distance of the pressure roller is increased by increasing the operating radius of the cam (difference between the maximum radius and the minimum radius) or increasing the lever ratio. However, as a result, there is a problem that the space for accommodating the cam and the pressure lever is increased, and the fixing device itself is further increased in size.

そこで、本発明は、定着ローラに対する加圧ローラの圧着・離間(圧着解除)特性を向上可能な定着装置および画像形成装置を提供しようとするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of improving the pressure-bonding / separation (pressure-release release) characteristics of the pressure roller with respect to the fixing roller.

本発明のある観点によれば、定着ローラと、加圧ローラと、カムと、一端が回転支持され、他端がカムとの当接点を有し、一端と他端の間に中間点を有する第1リンクと、第1端、第2端および第3端を有し、第1端が第1リンクの中間点に回転接合され、第2端が加圧ローラをローラ軸方向に回転自在に支持する第2リンクと、一端が回転支持され、他端が第2リンクの第3端に回転接合される第3リンクと、第1リンクを通じて加圧ローラを定着ローラ側に付勢する付勢部材とを備える定着装置が提供される。定着装置において、第3リンクは、付勢部材の付勢力に抗するカムの回転動作によって、第1リンクが定着ローラに近づく方向に移動すると、第2端が第1リンクの回転支持点と中間点を結ぶ基準線よりも定着ローラの側に移動し、第1リンクが定着ローラから離れる方向に移動すると、第2端が基準線よりも定着ローラとは反対側に移動するように、第2リンクの回転を制御する。   According to an aspect of the present invention, the fixing roller, the pressure roller, the cam, and one end are rotatably supported, the other end has a contact point with the cam, and an intermediate point between the one end and the other end. It has a first link, a first end, a second end, and a third end, the first end is rotationally joined to the intermediate point of the first link, and the second end is capable of rotating the pressure roller in the roller axial direction. A second link to be supported, a third link whose one end is rotationally supported and whose other end is rotationally joined to the third end of the second link, and a biasing force which biases the pressure roller toward the fixing roller through the first link A fixing device is provided. In the fixing device, when the first link moves in the direction approaching the fixing roller by the rotational operation of the cam against the urging force of the urging member, the second link is intermediate between the rotation support point of the first link. The second end is moved so that the second end moves to the opposite side of the fixing roller from the reference line when the first link moves in a direction away from the fixing roller from the reference line connecting the points. Control the rotation of the link.

加圧ローラの最大動作距離(d2´)は、第1リンクの回転支持点と加圧ローラの回転支持点との間の距離(L3)と、第1リンクの回転支持点とカムの当接点との間の距離(L4)との比(L3/L4)にカムの動作半径(d3)を乗じた値よりも大きくてもよい。   The maximum operating distance (d2 ′) of the pressure roller is the distance (L3) between the rotation support point of the first link and the rotation support point of the pressure roller, and the contact point of the rotation support point of the first link and the cam. It may be larger than a value obtained by multiplying the ratio (L3 / L4) to the distance (L4) between the two and the cam operating radius (d3).

第1端から加圧ローラの動作方向に対して垂直に延びる補助線と、第1端に対して補助線とは反対側に位置する第2端との間の参照角度Θは、加圧ローラが定着ローラから最も離れているときに160°〜270°の範囲にあり、加圧ローラの動作距離は、加圧ローラが定着ローラに近づき、動作距離が最大となる近傍で徐々に増加してもよい。   The reference angle Θ between the auxiliary line extending perpendicularly to the operating direction of the pressure roller from the first end and the second end located on the opposite side of the auxiliary line with respect to the first end is determined by the pressure roller Is in the range of 160 ° to 270 ° when it is farthest from the fixing roller, and the operation distance of the pressure roller gradually increases in the vicinity where the pressure roller approaches the fixing roller and the operation distance becomes maximum. Also good.

第1端から加圧ローラの動作方向に対して垂直に延びる補助線と、第1端に対して補助線とは反対側に位置する第2端との間の参照角度は、加圧ローラが定着ローラから最も離れているときに180°−αまたは180°+αとなり、最も近づいているときに180°+αまたは180°−αとなってもよい。   The reference angle between the auxiliary line extending perpendicularly to the operation direction of the pressure roller from the first end and the second end located on the opposite side of the auxiliary line with respect to the first end is determined by the pressure roller It may be 180 ° −α or 180 ° + α when it is farthest from the fixing roller, and 180 ° + α or 180 ° −α when it is closest.

本発明の他の観点によれば、前述した定着装置を有する画像形成装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, an image forming apparatus having the above-described fixing device is provided.

本発明によれば、定着ローラに対する加圧ローラの圧着・離間(圧着解除)特性を向上可能な定着装置および画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of improving the pressure-bonding / separation (pressure-release release) characteristics of the pressure roller with respect to the fixing roller.

一般的なカラー画像形成装置の概略を示す図である。1 is a diagram illustrating an outline of a general color image forming apparatus. 単純レバー機構を有する定着装置の構成および動作(圧着動作)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure and operation | movement (crimping operation | movement) of a fixing device which has a simple lever mechanism. 単純レバー機構を有する定着装置の構成および動作(離間動作)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure and operation | movement (separation operation | movement) of a fixing device which has a simple lever mechanism. 本発明の実施形態に係る四節リンク機構を有する定着装置の構成および動作(圧着動作)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure and operation | movement (crimping operation | movement) of a fixing device which has a four-bar linkage mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る四節リンク機構を有する定着装置の構成および動作(離間動作)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure and operation | movement (separation operation | movement) of a fixing device which has a four-bar linkage mechanism which concerns on embodiment of this invention. 加圧ローラの動作距離の増加傾向を示す図である。It is a figure which shows the increase tendency of the operating distance of a pressure roller. リンク機構の配置に応じた加圧ローラの動作距離の増加傾向の変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change of the increase tendency of the operating distance of a pressure roller according to arrangement | positioning of a link mechanism. 参照角度の定義を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the definition of a reference angle.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[1.画像形成装置の構成]
図1は、一般的なカラー画像形成装置の概略を示す図である。図1に示すように、画像形成装置は、記録材Pに重ね合わせトナー像を形成する作像手段1と、重ね合わせトナー像を記録材Pに定着する定着装置2とを有している。
[1. Configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a general color image forming apparatus. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes an image forming unit 1 that forms a superimposed toner image on a recording material P, and a fixing device 2 that fixes the superimposed toner image on the recording material P.

作像手段1は、ドラム状の感光体として構成された第1から第4の像担持体3Y、3M、3C、3BKを有し、各像担持体3Y、3M、3C、3BKにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像がそれぞれに形成される。第1から第4の像担持体3Y、3M、3C、3BKに対向して転写ベルト4が配置され、転写ベルト4は、駆動ローラ4aと従動ローラ4bに巻き掛けられて矢印A方向に走行駆動される。   The image forming means 1 includes first to fourth image carriers 3Y, 3M, 3C, and 3BK configured as drum-shaped photoconductors. Yellow, magenta are provided on the image carriers 3Y, 3M, 3C, and 3BK, respectively. , Cyan and black toner images are respectively formed. A transfer belt 4 is arranged to face the first to fourth image carriers 3Y, 3M, 3C, 3BK. The transfer belt 4 is wound around a drive roller 4a and a driven roller 4b and is driven to travel in the direction of arrow A. Is done.

例えばイエロートナー像を担持する像担持体3Yは、時計方向に回転駆動され、帯電ローラ5により像担持体3Yの表面が所定の極性に均一に帯電される。次に、帯電面にレーザ書込みユニット6から光変調されたレーザビームLが照射される。これにより、像担持体3Yに静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置7によりイエロートナー像として可視像化される。   For example, the image carrier 3Y carrying a yellow toner image is rotated in the clockwise direction, and the surface of the image carrier 3Y is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging roller 5. Next, the charged surface is irradiated with a laser beam L that is optically modulated from the laser writing unit 6. As a result, an electrostatic latent image is formed on the image carrier 3Y, and the electrostatic latent image is visualized as a yellow toner image by the developing device 7.

一方、給紙部(不図示)から記録材Pが給送され、記録材が矢印Bで示すように、像担持体3Yと転写ベルト4の間に送り込まれ、転写ベルト4に担持されて搬送される。転写ベルト4を挟んで、像担持体3Yに略対向する位置には転写ローラ8が配置され、転写ローラ8に対して、像担持体3Y上のトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、像担持体3Y上のトナー像が記録材Pに転写される。なお、記録材Pに転写されず、像担持体3Yに残された残トナーは、クリーニング装置9により除去される。   On the other hand, a recording material P is fed from a paper feeding unit (not shown), and the recording material is fed between the image carrier 3Y and the transfer belt 4 as indicated by an arrow B, and is carried by the transfer belt 4 and conveyed. Is done. A transfer roller 8 is disposed at a position substantially opposite to the image carrier 3Y across the transfer belt 4, and a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner on the image carrier 3Y is applied to the transfer roller 8. The As a result, the toner image on the image carrier 3Y is transferred to the recording material P. The residual toner that is not transferred to the recording material P and remains on the image carrier 3Y is removed by the cleaning device 9.

同様にして、第2から第4の像担持体3M、3C、3BKにマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像がそれぞれに形成され、イエローのトナー像を転写された記録材Pに順次重ね合わせて転写される。このようにして、記録材Pには、4色のトナー像を重ね合わせた「重ね合わせトナー像」が形成される。   Similarly, magenta, cyan, and black toner images are respectively formed on the second to fourth image carriers 3M, 3C, and 3BK, and the yellow toner image is sequentially superimposed and transferred onto the transferred recording material P. Is done. In this way, an “overlapped toner image” is formed on the recording material P by superimposing four color toner images.

重ね合わせトナー像を担持した記録材Pは、矢印Cで示すように定着装置2に送り込まれる。定着装置2では、加圧ローラ12が加圧バネ14により定着ローラ11に圧着して回転する。そして、重ね合わせトナー像を担持した記録材Pを圧着したローラ11、12間に通すと、定着ローラ11の熱によりトナー像が溶融して記録材Pに定着される。そして、定着装置2を通過した記録材Pは、排紙トレイ(不図示)に排出される。   The recording material P carrying the superimposed toner image is fed into the fixing device 2 as indicated by an arrow C. In the fixing device 2, the pressure roller 12 is pressed against the fixing roller 11 by the pressure spring 14 and rotates. When the recording material P carrying the superimposed toner image is passed between the pressure-bonded rollers 11 and 12, the toner image is melted and fixed to the recording material P by the heat of the fixing roller 11. Then, the recording material P that has passed through the fixing device 2 is discharged to a paper discharge tray (not shown).

[2.単純レバー機構を有する定着装置10]
図2A、2Bは、単純レバー機構を有する定着装置10の構成および動作の一例を示す図である。図2Aには、離間状態から圧着状態への遷移が示され、図2Bには、圧着状態から離間状態への遷移が示されている。なお、離間状態とは、定着ローラ11から加圧ローラ12を離間させた状態であり、圧着状態とは、定着ローラ11に加圧ローラ12を圧着させた状態である。
[2. Fixing device 10 having a simple lever mechanism]
2A and 2B are diagrams illustrating an example of the configuration and operation of the fixing device 10 having a simple lever mechanism. FIG. 2A shows a transition from the separated state to the crimped state, and FIG. 2B shows a transition from the crimped state to the separated state. Note that the separated state is a state in which the pressure roller 12 is separated from the fixing roller 11, and the pressure-bonded state is a state in which the pressure roller 12 is pressure-bonded to the fixing roller 11.

図2A、2Bに示すように、定着装置10は、定着ローラ11、加圧ローラ12、加圧レバー13、加圧バネ14およびカム15からなる。定着ローラ11は、画像形成装置のフレーム(不図示)等に回転支持点11aを介して回転支持される。加圧ローラ12は、加圧レバー13に回転支持点12aを介して回転接合される。加圧レバー13は、略棒状の部材であり、一端(回転支持点13a)がフレーム等に回転支持され、他端がカム15との当接点13bを有し、中間点13cが加圧ローラ12をローラ軸12a方向に回転自在に支持する。加圧バネ14は、一端14aがフレーム等に固定され、他端14bが加圧レバー13に固定される。カム15は、加圧レバー13の他端と当接点13bで当接するようにフレーム等に回転支持され、モータ等(不図示)により回転駆動される。   2A and 2B, the fixing device 10 includes a fixing roller 11, a pressure roller 12, a pressure lever 13, a pressure spring 14, and a cam 15. The fixing roller 11 is rotatably supported by a frame (not shown) of the image forming apparatus via a rotation support point 11a. The pressure roller 12 is rotationally joined to the pressure lever 13 via a rotation support point 12a. The pressure lever 13 is a substantially rod-shaped member, one end (rotation support point 13 a) is rotatably supported by a frame or the like, the other end has a contact point 13 b with the cam 15, and the intermediate point 13 c is the pressure roller 12. Is rotatably supported in the direction of the roller shaft 12a. The pressure spring 14 has one end 14 a fixed to the frame and the other end 14 b fixed to the pressure lever 13. The cam 15 is rotatably supported by a frame or the like so as to contact the other end of the pressure lever 13 at the contact point 13b, and is driven to rotate by a motor or the like (not shown).

ここで、加圧レバー13の回転支持点13aから中間点13cまでの距離をL1、加圧レバー13の回転支持点13aから当接点13bまでの距離をL2とする。また、カム15の最大半径をd3、最小半径をd4とする。   Here, the distance from the rotation support point 13a of the pressure lever 13 to the intermediate point 13c is L1, and the distance from the rotation support point 13a of the pressure lever 13 to the contact point 13b is L2. The maximum radius of the cam 15 is d3, and the minimum radius is d4.

図2Aは、離間状態から圧着状態への遷移を示している。圧着状態において、加圧レバー13は、加圧バネ14により定着ローラ11に近付く側に付勢されている。カム15は、最小半径d4を隔てて加圧レバー13に当接している。加圧レバー13は、カム15の回転(M1)に応じて、離間状態から回転支持点13aを基準として反時計回りに回転し(M2)、定着ローラ11に加圧ローラ12を圧着させる(M3)。これにより、加圧ローラ12は、定着ローラ11の表面を定着ローラ12のローラ軸12aと定着ローラ11のローラ軸11aを結んだ方向に圧着(圧縮)距離d1だけ圧縮する。圧着距離d1は、略d1=(d3−d4)×(L1/L2)となる。   FIG. 2A shows a transition from the separated state to the crimped state. In the pressure-bonded state, the pressure lever 13 is urged toward the side closer to the fixing roller 11 by the pressure spring 14. The cam 15 is in contact with the pressure lever 13 with a minimum radius d4. The pressure lever 13 rotates counterclockwise from the separated state with the rotation support point 13a as a reference (M2) according to the rotation of the cam 15 (M1), and presses the pressure roller 12 to the fixing roller 11 (M3). ). As a result, the pressure roller 12 compresses the surface of the fixing roller 11 by a pressure (compression) distance d1 in a direction connecting the roller shaft 12a of the fixing roller 12 and the roller shaft 11a of the fixing roller 11. The crimping distance d1 is approximately d1 = (d3−d4) × (L1 / L2).

図2Bは、圧着状態から離間状態への遷移を示している。離間状態において、カム15は、最大半径d3を隔てて加圧レバー13に当接している。加圧レバー13は、加圧バネ14に抗して定着ローラ11から離れる側に回転する。加圧レバー13は、カム15の回転(M4)に応じて、前述した圧着状態から、回転支持点13aを基準として時計回りに回転し(M5)、定着ローラ11から加圧ローラ12を離間させる(M6)。これにより、加圧ローラ12は、圧着距離d1だけ圧縮された定着ローラ11の表面から加圧ローラ12のローラ軸12a方向に離間距離d2(d1≦d2)だけ離間される。離間距離d2は、略d2=(d3−d4)×(L1/L2)となる。なお、圧着距離d1=離間距離d2の場合、加圧ローラ12は、定着ローラ11の表面を圧縮しない状態で定着ローラ11に接触する。   FIG. 2B shows a transition from the crimped state to the separated state. In the separated state, the cam 15 is in contact with the pressure lever 13 with a maximum radius d3. The pressure lever 13 rotates to the side away from the fixing roller 11 against the pressure spring 14. In response to the rotation of the cam 15 (M4), the pressure lever 13 rotates clockwise (M5) from the above-described pressure-bonded state with the rotation support point 13a as a reference, thereby separating the pressure roller 12 from the fixing roller 11. (M6). As a result, the pressure roller 12 is separated from the surface of the fixing roller 11 compressed by the pressure contact distance d1 by a separation distance d2 (d1 ≦ d2) in the direction of the roller shaft 12a of the pressure roller 12. The separation distance d2 is approximately d2 = (d3−d4) × (L1 / L2). When the pressure contact distance d1 = the separation distance d2, the pressure roller 12 contacts the fixing roller 11 without compressing the surface of the fixing roller 11.

ここで、記録材Pの搬送方向で幅広な定着ニップNを実現するためには、圧着距離d1および離間距離d2を大きく確保しなければならない、つまり、加圧ローラ12の最大動作距離(=離間距離d2)を大きく確保しなければならない。このために、カム15の動作半径(最大半径と最小半径との差:d3−d4)を大きくしたり、加圧レバー13のレバー比(L1/L2)を大きくしたりすることになる。すると、カム15の動作占有範囲を大きくしたり、加圧レバー13の回転支持点13aと加圧ローラ12との距離が大きくしたりすることになる。よって、定着装置2自体さらに画像形成装置が大型化してしまう、という問題が生じる。   Here, in order to realize a wide fixing nip N in the conveyance direction of the recording material P, it is necessary to ensure a large pressing distance d1 and a separation distance d2, that is, a maximum operating distance of the pressure roller 12 (= separation). A large distance d2) must be ensured. For this reason, the operating radius of the cam 15 (difference between the maximum radius and the minimum radius: d3-d4) is increased, or the lever ratio (L1 / L2) of the pressure lever 13 is increased. Then, the operation occupation range of the cam 15 is increased, or the distance between the rotation support point 13a of the pressure lever 13 and the pressure roller 12 is increased. Therefore, there arises a problem that the fixing device 2 itself further increases in size of the image forming apparatus.

[3.四節リンク機構を有する定着装置20]
図3A、3Bは、本発明の実施形態に係る四節リンク機構を有する定着装置20の構成例を示す図である。図3Aには、離間状態から圧着状態への遷移が示され、図3Bには、圧着状態から離間状態への遷移が示されている。
[3. Fixing device 20 having a four-bar linkage mechanism]
3A and 3B are diagrams illustrating a configuration example of the fixing device 20 having the four-bar linkage mechanism according to the embodiment of the present invention. 3A shows a transition from the separated state to the crimped state, and FIG. 3B shows a transition from the crimped state to the separated state.

図3に示すように、定着装置20は、定着ローラ21、加圧ローラ22、第1リンク23、第2リンク24、第3のリンク25、加圧バネ26(付勢部材)およびカム27からなる。定着ローラ21は、画像形成装置のフレーム(不図示)等に回転支持される。加圧ローラ22は、第1リンク23に回転接合される。第1リンク23は、略棒状の部材であり、一端(回転支持点23a)がフレーム等に回転支持され、他端がカム27との当接点23bを有し、回転支持点23aと当接点23bの間に中間点23cを有する。第2リンク24は、略三角形状の部材であり、三角形の各頂点に第1端24a、第2端24bおよび第3端24cをそれぞれ有し、第1端24aが第1リンク23の中間点23cに回転接合され、第2端24bが加圧ローラ22をローラ軸22a方向に回転自在に支持する。第3リンク25は、略棒状の部材であり、一端(回転支持点25a)が回転支持され、他端25bが第2リンク24の第3端24cに回転接合される。加圧バネ26は、一端26aがフレーム等に固定され、他端26bが第1リンク23に固定される。カム27は、第1リンク23の他端と当接点23bで当接するようにフレーム等に回転支持され、モータ等(不図示)により回転駆動される。   As shown in FIG. 3, the fixing device 20 includes a fixing roller 21, a pressure roller 22, a first link 23, a second link 24, a third link 25, a pressure spring 26 (biasing member), and a cam 27. Become. The fixing roller 21 is rotatably supported by a frame (not shown) of the image forming apparatus. The pressure roller 22 is rotationally joined to the first link 23. The first link 23 is a substantially rod-like member, one end (rotation support point 23a) is rotatably supported by a frame or the like, the other end has a contact point 23b with the cam 27, and the rotation support point 23a and the contact point 23b. Has an intermediate point 23c. The second link 24 is a substantially triangular member, and has a first end 24 a, a second end 24 b, and a third end 24 c at each vertex of the triangle, and the first end 24 a is an intermediate point of the first link 23. The second end 24b rotatably supports the pressure roller 22 in the direction of the roller shaft 22a. The third link 25 is a substantially rod-shaped member, one end (rotation support point 25 a) is rotatably supported, and the other end 25 b is rotationally joined to the third end 24 c of the second link 24. The pressure spring 26 has one end 26 a fixed to the frame and the other end 26 b fixed to the first link 23. The cam 27 is rotatably supported by a frame or the like so as to contact the other end of the first link 23 at the contact point 23b, and is driven to rotate by a motor or the like (not shown).

図3A、3Bに示す例では、第1リンク23の回転支持点23aと第3リンク25の回転支持点25aとは、定着ローラ21のローラ軸21aと加圧ローラ22のローラ軸22aを結ぶ方向に対して略平行に配置されている。また、第2リンク24は、第1リンク23の回転支持点23aからの距離が、第1端24aで最も大きく、次に第3端24cで大きく、第2端24bで最も小さくなるように配置されている。   3A and 3B, the rotation support point 23a of the first link 23 and the rotation support point 25a of the third link 25 are in a direction connecting the roller shaft 21a of the fixing roller 21 and the roller shaft 22a of the pressure roller 22. It is arrange | positioned substantially parallel with respect to. Further, the second link 24 is arranged such that the distance from the rotation support point 23a of the first link 23 is the largest at the first end 24a, then the largest at the third end 24c, and the smallest at the second end 24b. Has been.

ここで、第1リンク23の回転支持点23aから第2リンク24の第2端24b(加圧ローラ22のローラ軸22a)までの距離をL3、第1リンク23の回転支持点23aからカム当接点23bまでの距離をL4とする。また、カム27の最大半径をd3+d4、最小半径をd4とする。   Here, the distance from the rotation support point 23a of the first link 23 to the second end 24b (the roller shaft 22a of the pressure roller 22) of the second link 24 is L3, and the cam support from the rotation support point 23a of the first link 23 is set to L3. The distance to the contact 23b is L4. The maximum radius of the cam 27 is d3 + d4, and the minimum radius is d4.

図3Aは、離間状態から圧着状態への遷移を示している。圧着状態において、第1リンク23は、加圧バネ26により定着ローラ21に近付く側に付勢されている。カム27は、最小半径d4を隔てて第1リンク23に当接している。第2リンク24は、第3リンク23により回転を制御された状態で、定着ローラ21に加圧ローラ22を圧着させる。   FIG. 3A shows a transition from the separated state to the crimped state. In the pressure-bonded state, the first link 23 is biased toward the side closer to the fixing roller 21 by the pressure spring 26. The cam 27 is in contact with the first link 23 with a minimum radius d4. The second link 24 presses the pressure roller 22 against the fixing roller 21 in a state where the rotation is controlled by the third link 23.

離間状態から圧着状態への遷移に際して、四節リンク機構は、次のように動作する。カム27は、最大半径d3を隔てて第1リンク23に当接している状態から、最小半径d4を隔てて当接している状態に回転駆動される(M11)。第1リンク23は、カム27の回転に応じて、回転支持点23aを基準として反時計回りに回転する(M12)。第2リンク24は、第1端24aと第1リンク23の中間点23cとの接合を通じて、第1リンク23の回転に連動して定着ローラ21に近付く側に移動する(M13)。第3リンク25は、他端25bと第2リンク24の第3端24cとの接合を通じて、第2リンク24の移動に連動して回転支持点25aを基準として反時計回りに回転する(M14)。第2リンク24は、第3端24cと第3リンク25の他端25bとの接合を通じて、第3リンク25の回転に連動して第1端24aを基準として時計回りに回転する(M15)。   In the transition from the separated state to the crimped state, the four-bar linkage mechanism operates as follows. The cam 27 is rotationally driven from a state in which the cam 27 is in contact with the first link 23 with a maximum radius d3 to a state in which the cam 27 is in contact with a minimum radius d4 (M11). In response to the rotation of the cam 27, the first link 23 rotates counterclockwise with respect to the rotation support point 23a (M12). The second link 24 moves to the side closer to the fixing roller 21 in conjunction with the rotation of the first link 23 through the joining of the first end 24a and the intermediate point 23c of the first link 23 (M13). The third link 25 rotates counterclockwise with the rotation support point 25a as a reference in conjunction with the movement of the second link 24 through the joining of the other end 25b and the third end 24c of the second link 24 (M14). . The second link 24 rotates clockwise with respect to the first end 24a in conjunction with the rotation of the third link 25 through the joining of the third end 24c and the other end 25b of the third link 25 (M15).

つまり、第2リンク24は、第1リンク23の回転に連動して定着ローラ21に近付く側に移動しながら(M13)、第3リンク25の回転に連動して第1端24aを基準として時計方向に回転する(M15)。すると、第2リンク24は、第2端24bが第1リンク23の回転支持点23aと中間点23cを結ぶ基準線RLよりも定着ローラ21の側に移動し、つまり第2端24bが定着ローラ21に近づく方向に突出するように移動し、定着ローラ21に加圧ローラ22を圧着させる(M16)。これにより、加圧ローラ22は、定着ローラ21の表面を定着ローラ21のローラ軸21a方向に圧着(圧縮)距離d1´だけ圧縮する。   That is, the second link 24 moves to the side closer to the fixing roller 21 in conjunction with the rotation of the first link 23 (M13), while the second link 24 operates in conjunction with the rotation of the third link 25 with respect to the first end 24a as a reference. Rotate in the direction (M15). Then, the second link 24 moves to the fixing roller 21 side with respect to the reference line RL connecting the rotation support point 23a of the first link 23 and the intermediate point 23c, that is, the second end 24b is fixed to the fixing roller. The pressure roller 22 is pressed against the fixing roller 21 (M16). As a result, the pressure roller 22 compresses the surface of the fixing roller 21 in the direction of the roller shaft 21a of the fixing roller 21 by a pressure (compression) distance d1 ′.

図3Bは、圧着状態から離間状態への遷移を示している。離間状態において、カム27は、最大半径d3を隔てて第1リンク23に当接している。第1リンク23は、加圧バネ26に抗して定着ローラ21から離れる側に回転している。第2リンク24は、第3リンク25により回転を制御された状態で、定着ローラ21から加圧ローラ22を離間させる。   FIG. 3B shows a transition from the crimped state to the separated state. In the separated state, the cam 27 is in contact with the first link 23 with a maximum radius d3. The first link 23 rotates to the side away from the fixing roller 21 against the pressure spring 26. The second link 24 separates the pressure roller 22 from the fixing roller 21 while the rotation is controlled by the third link 25.

圧着状態から離間状態への遷移に際して、四節リンク機構は、次のように動作する。カム27は、最小半径d4を隔てて第1リンク23に当接している状態から、最大半径d3を隔てて当接している状態に回転駆動される(M17)。第1リンク23は、カム27の回転に応じて、回転支持点23aを基準として時計回りに回転する(M18)。第2リンク24は、第1端24aと第1リンク23の中間点23cとの接合を通じて、第1リンク23の回転に連動して定着ローラ21から離れる側に移動する(M19)。第3リンク25は、他端25bと第2リンク24の第3端24cとの接合を通じて、第2リンク24の移動に連動して回転支持点25aを基準として時計回りに回転する(M20)。第2リンク24は、第3端24cと第3リンク25の他端25bとの接合を通じて、第3リンク25の回転に連動して第1端24aを基準として反時計回りに回転する(M21)。   In the transition from the crimping state to the separated state, the four-bar linkage mechanism operates as follows. The cam 27 is rotationally driven from a state where it abuts against the first link 23 with a minimum radius d4 to a state where it abuts with a maximum radius d3 (M17). The first link 23 rotates clockwise based on the rotation support point 23a according to the rotation of the cam 27 (M18). The second link 24 moves to the side away from the fixing roller 21 in conjunction with the rotation of the first link 23 through the joining of the first end 24a and the intermediate point 23c of the first link 23 (M19). The third link 25 rotates clockwise with the rotation support point 25a as a reference in conjunction with the movement of the second link 24 through the joining of the other end 25b and the third end 24c of the second link 24 (M20). The second link 24 rotates counterclockwise with the first end 24a as a reference in conjunction with the rotation of the third link 25 through the joining of the third end 24c and the other end 25b of the third link 25 (M21). .

つまり、第2リンク24は、第1リンク23の回転に連動して定着ローラ21から離れる側に移動しながら(M19)、第3リンク25の回転に連動して第1端24aを基準として反時計方向に回転する(M21)。すると、第2リンク24は、第2端24bが第1リンク23の回転支持点23aと中間点23cを結ぶ基準線RLよりも定着ローラ21とは反対側に移動し、つまり第2端24bが定着ローラ21から離れる方向に突出するように移動し、定着ローラ21から加圧ローラ22を離間させる(M22)。これにより、加圧ローラ22は、定着ローラ21の表面から加圧ローラ22のローラ軸22a方向に離間距離d2´だけ離れる。   That is, the second link 24 moves to the side away from the fixing roller 21 in conjunction with the rotation of the first link 23 (M19), and counteracts with the first end 24a as a reference in conjunction with the rotation of the third link 25. Rotate clockwise (M21). Then, the second link 24 moves to the opposite side of the fixing roller 21 from the reference line RL connecting the rotation support point 23a of the first link 23 and the intermediate point 23c, that is, the second end 24b is moved. The pressure roller 22 is moved away from the fixing roller 21 to move away from the fixing roller 21 (M22). As a result, the pressure roller 22 is separated from the surface of the fixing roller 21 by a separation distance d2 ′ in the direction of the roller shaft 22a of the pressure roller 22.

図4は、加圧ローラ22の動作距離の増加傾向を示す図である。図4では、横軸がカム27の動作量の変化を示し、縦軸が加圧ローラ22の動作距離の変化を示している。   FIG. 4 is a diagram showing an increasing tendency of the operating distance of the pressure roller 22. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the change in the operation amount of the cam 27, and the vertical axis indicates the change in the operation distance of the pressure roller 22.

ここで、カム27の動作量は、カム軸27aと第1リンク23上のカム当接点23bとの間の距離の関数であり、離間状態(カム27の最大半径:d3)で0、圧着状態(カム27の最小半径:d4)で最大値となる。同様に、加圧ローラ22の動作距離は、定着ローラ21のローラ軸21aと加圧ローラ22のローラ軸22aとの間の距離の関数であり、離間状態で0、圧着状態で最大値となる。   Here, the operation amount of the cam 27 is a function of the distance between the cam shaft 27a and the cam contact point 23b on the first link 23, and is 0 in the separated state (the maximum radius of the cam 27: d3). The maximum value is obtained by (the minimum radius of the cam 27: d4). Similarly, the operating distance of the pressure roller 22 is a function of the distance between the roller shaft 21a of the fixing roller 21 and the roller shaft 22a of the pressure roller 22, and is 0 in the separated state and the maximum value in the pressure-bonded state. .

図4には、単純レバー機構と四節リンク機構との間で加圧ローラ12、22の動作距離の増加傾向が対比して示されている。両方の機構では、加圧レバー13と第1リンク23のレバー比が略同一(L1/L2≒L3/L4≒0.5)であり、カム15、27の最大半径d3および最小半径d4が同一である。   FIG. 4 shows the increasing tendency of the operating distance of the pressure rollers 12 and 22 between the simple lever mechanism and the four-bar linkage mechanism. In both mechanisms, the lever ratio of the pressure lever 13 and the first link 23 is substantially the same (L1 / L2≈L3 / L4≈0.5), and the maximum radius d3 and the minimum radius d4 of the cams 15 and 27 are the same. It is.

この場合、単純レバー機構では、加圧ローラ12の動作距離は、カム15の動作量の略0.5倍となっている。一方、四節リンク機構では、加圧ローラ22の動作距離は、カム27の動作量の略1倍、つまり単純レバー機構の2倍となっている。よって、カムの動作半径やレバー比を増加しなくても、レバー比から求まる最大動作距離(d3×L3/L4=0.5d3)よりも、加圧ローラ22の最大動作距離を増加させることができる。また、加圧ローラ22の動作距離は、カム27の動作量に比例して略直線的に増加している。   In this case, in the simple lever mechanism, the operating distance of the pressure roller 12 is approximately 0.5 times the operating amount of the cam 15. On the other hand, in the four-bar linkage mechanism, the operation distance of the pressure roller 22 is approximately one time the operation amount of the cam 27, that is, twice the simple lever mechanism. Therefore, the maximum operating distance of the pressure roller 22 can be increased from the maximum operating distance (d3 × L3 / L4 = 0.5d3) obtained from the lever ratio without increasing the cam operating radius and lever ratio. it can. Further, the operating distance of the pressure roller 22 increases substantially linearly in proportion to the operating amount of the cam 27.

なお、前述した四節リンク機構での加圧ローラ22の動作距離は、あくまでも一例であり、リンク機構の配置・形状やカム27の配置・形状を変更することで、加圧ローラ22の動作距離をカム27の動作量の略1倍以上とすることもできる。よって、定着装置2の設計自由度を向上させることができる。   The operating distance of the pressure roller 22 in the four-bar linkage described above is merely an example, and the operating distance of the pressure roller 22 can be changed by changing the arrangement / shape of the link mechanism and the arrangement / shape of the cam 27. Can be set to approximately one time or more of the operation amount of the cam 27. Therefore, the design freedom of the fixing device 2 can be improved.

また、図4には、略直線的な増加傾向とともに、最大動作距離の近傍で徐々に増加する増加傾向が示されている。定着装置2では、加圧ローラ22の動作距離を最大動作距離の近傍で徐々に増加させることが望まれる場合がある。これは、定着装置2の機構上の誤差により圧着距離等の定着条件が変動するが、定着ニップNの形成に大きな影響を及ぼす最大動作距離の近傍では、定着条件の変動をできるだけ抑制したいためである。加圧ローラ22の動作距離を最大動作距離の近傍で徐々に増加させることで、定着条件の変動が加圧ローラ22の動作距離に及ぼす影響を相対的に抑制することができる。   FIG. 4 shows an increasing trend that gradually increases in the vicinity of the maximum operating distance, along with a substantially linear increasing trend. In the fixing device 2, it may be desired to gradually increase the operating distance of the pressure roller 22 in the vicinity of the maximum operating distance. This is because the fixing conditions such as the crimping distance fluctuate due to an error in the mechanism of the fixing device 2, but it is desirable to suppress the fluctuation of the fixing conditions as much as possible near the maximum operating distance that greatly affects the formation of the fixing nip N. is there. By gradually increasing the operating distance of the pressure roller 22 in the vicinity of the maximum operating distance, it is possible to relatively suppress the influence of fluctuations in the fixing conditions on the operating distance of the pressure roller 22.

さらに、定着装置22では、加圧ローラ22の動作距離を最大化させることが望まれる場合がある。動作距離の最大化により、十分な定着ニップNを確保しつつ、定着装置2および画像形成装置の小型化を図ることができる。   Further, in the fixing device 22, it may be desired to maximize the operating distance of the pressure roller 22. By maximizing the operating distance, it is possible to reduce the size of the fixing device 2 and the image forming apparatus while ensuring a sufficient fixing nip N.

図5は、リンク機構の配置に応じた加圧ローラ22の動作距離の増加傾向の変化を説明するための図である。図5では、横軸がカム27の動作量を示し、縦軸が加圧ローラ22の動作距離を示している。図5には、カム27の回転に応じた第2リンク24の第2端24b、つまり加圧ローラ22のローラ軸22aの移動軌跡が模式的に示されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining a change in the increasing tendency of the operating distance of the pressure roller 22 according to the arrangement of the link mechanism. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the operation amount of the cam 27, and the vertical axis indicates the operation distance of the pressure roller 22. FIG. 5 schematically shows the movement locus of the second end 24 b of the second link 24 according to the rotation of the cam 27, that is, the roller shaft 22 a of the pressure roller 22.

図5に関連して、図6には、第2リンク24の第1端24aを中心として補助線ALと第2リンク24の第2端24bとの間の角度を参照角度Θとして定義している。ここで、補助線ALは、第1端24aから加圧ローラ22の動作方向(定着ローラ21のローラ軸21aと加圧ローラ22のローラ軸22aとを結ぶ方向)に対して垂直に延びる線として定義される。参照角度Θは、加圧ローラ22が離間状態と圧着状態との間を遷移するにつれて変化し、例えば図3A、3Bの例では、離間状態から圧着状態へ遷移することで増加する。参照角度Θの変化する範囲は、リンク機構の配置に応じて決定される。   In connection with FIG. 5, FIG. 6 defines the angle between the auxiliary line AL and the second end 24b of the second link 24 around the first end 24a of the second link 24 as a reference angle Θ. Yes. Here, the auxiliary line AL is a line extending perpendicularly to the operation direction of the pressure roller 22 (the direction connecting the roller shaft 21a of the fixing roller 21 and the roller shaft 22a of the pressure roller 22) from the first end 24a. Defined. The reference angle Θ changes as the pressure roller 22 transitions between the separated state and the pressure-bonded state. For example, in the example of FIGS. 3A and 3B, the reference angle Θ increases when the pressure roller 22 transitions from the separated state to the pressure-bonded state. The range in which the reference angle Θ changes is determined according to the arrangement of the link mechanism.

ここで、第2リンク24は、カム27の回転に応じて、第3リンク25により回転を制御された状態で回転し、第2リンク24の回転により第2端24bが移動する。そして、第2端24bが加圧ローラ22の動作方向で移動する距離は、カム27の動作量の変化に対して、参照角度がΘ=180°の近傍ほど大きく、Θ=180°から離れるほど小さくなる。   Here, the second link 24 rotates in a state in which the rotation is controlled by the third link 25 according to the rotation of the cam 27, and the second end 24 b moves by the rotation of the second link 24. The distance by which the second end 24b moves in the direction of operation of the pressure roller 22 is greater as the reference angle is closer to Θ = 180 ° and is further away from Θ = 180 ° with respect to changes in the amount of motion of the cam 27. Get smaller.

つまり、図5に示すように、加圧ローラ22の動作距離は、参照角度がΘ=180°の近傍ほど増加傾向(傾き)が高くなり、参照角度がΘ=180°から離れるほど増加傾向(傾き)が低くなる。より詳しくは、加圧ローラ22の動作距離は、参照角度がΘ=180°以上の範囲では、カム27の動作量の増加につれて凸状に増加し、参照角度がΘ=180°未満の範囲では凹状に増加する。   That is, as shown in FIG. 5, the operating distance of the pressure roller 22 increases as the reference angle becomes closer to Θ = 180 ° (inclination), and increases as the reference angle moves away from Θ = 180 ° ( (Slope) becomes low. More specifically, the operation distance of the pressure roller 22 increases in a convex shape as the operation amount of the cam 27 increases in the range where the reference angle is Θ = 180 ° or more, and in the range where the reference angle is less than Θ = 180 °. Increasing in a concave shape.

このため、加圧ローラ22の動作距離を最大動作距離の近傍で徐々に増加させるためには、動作距離の増加傾向が最大動作距離の近傍で徐々に低下する範囲、例えばΘ=160°〜270°の範囲R1で参照角度Θを変化させればよい。例えば、参照角度をΘ=160°〜220°の範囲R2で変化させれば、Θ=160°〜200°の範囲で動作距離の増加傾向が高く、Θ=200°〜220°の範囲で動作距離の増加傾向が相対的に低くなる。もちろん、参照角度Θは、上記範囲に限らず、例えば、Θ=180°〜220°の範囲R3で変化させてもよく、Θ=230°〜270°の範囲R4で変化させてもよい。いずれの範囲でも、最大動作距離の近傍で加圧ローラ22の動作距離が徐々に増加する。   Therefore, in order to gradually increase the operating distance of the pressure roller 22 in the vicinity of the maximum operating distance, a range in which the increasing tendency of the operating distance gradually decreases in the vicinity of the maximum operating distance, for example, Θ = 160 ° to 270. The reference angle Θ may be changed within the range R1. For example, if the reference angle is changed within the range R2 of Θ = 160 ° to 220 °, the operating distance tends to increase in the range of Θ = 160 ° to 200 °, and the operation is performed in the range of Θ = 200 ° to 220 °. The increasing tendency of distance becomes relatively low. Of course, the reference angle Θ is not limited to the above range, and may be changed, for example, in a range R3 of Θ = 180 ° to 220 °, or may be changed in a range R4 of Θ = 230 ° to 270 °. In any range, the operating distance of the pressure roller 22 gradually increases in the vicinity of the maximum operating distance.

また、加圧ローラ22の動作距離を最大化させるためには、動作距離の増加傾向が最大となる範囲、つまり参照角度Θ=180°を中心とするΘ=180°−α〜180°+αの範囲で参照角度Θを変化させればよい。例えば、参照角度をΘ=160°〜200°の範囲R5(α=20°)で変化させれば、Θ=160°〜180°の範囲とΘ=180°〜200°の範囲で動作距離の増加傾向をいずれも高くし、全動作距離を最大化させることができる。また、例えば、参照角度をΘ=170°〜190°の範囲R6(α=10°)で変化させてもよい。いずれの範囲でも、加圧ローラ22の動作距離が最大化する。   Further, in order to maximize the operating distance of the pressure roller 22, the range in which the increasing tendency of the operating distance is maximized, that is, Θ = 180 ° −α to 180 ° + α centered on the reference angle Θ = 180 °. The reference angle Θ may be changed within the range. For example, if the reference angle is changed in the range R5 (α = 20 °) from Θ = 160 ° to 200 °, the operating distance is changed between Θ = 160 ° to 180 ° and Θ = 180 ° to 200 °. Any increase trend can be increased to maximize the total operating distance. Further, for example, the reference angle may be changed in a range R6 (α = 10 °) of Θ = 170 ° to 190 °. In either range, the operating distance of the pressure roller 22 is maximized.

なお、図4に示したように、加圧ローラ22の動作距離を略直線的に増加させるためには、動作距離の増加傾向が略直線的となる範囲、つまり参照角度がΘ=180°の近傍の狭い範囲で参照角度を変化させればよいことになる。   As shown in FIG. 4, in order to increase the operating distance of the pressure roller 22 substantially linearly, the range in which the increasing tendency of the operating distance is approximately linear, that is, the reference angle is Θ = 180 °. It is only necessary to change the reference angle within a narrow range in the vicinity.

[4.まとめ]
以上説明したように、本発明の実施形態に係る定着装置2および画像形成装置によれば、四節リンク機構を用いることで、定着ローラ21に対する加圧ローラ22の圧着・離間(圧着解除)特性を向上させることができる。圧着・離間特性としては、加圧ローラ22の最大動作距離を増加させたり、最大動作距離の近傍で動作距離を徐々に増加させたり、動作距離を最大化させることができる。
[4. Summary]
As described above, according to the fixing device 2 and the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, by using the four-bar link mechanism, the pressure-contact / separation (pressure-release release) characteristics of the pressure roller 22 with respect to the fixing roller 21. Can be improved. As the pressure contact / separation characteristics, the maximum operating distance of the pressure roller 22 can be increased, the operating distance can be gradually increased near the maximum operating distance, or the operating distance can be maximized.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

例えば、上記説明では、モータ等によりカム27を回転駆動する場合について説明したが、手動によりカム27を回転駆動してもよい。また、上記説明では、加圧バネ26により加圧ローラ22を付勢する場合について説明したが、加圧バネ26以外の付勢手段(弾性手段)により加圧ローラ22を付勢してもよい。また、上記説明では、カラー画像形成装置の実施形態について説明したが、本発明は、単色の画像形成装置にも同様に適用される。   For example, in the above description, the case where the cam 27 is rotationally driven by a motor or the like has been described, but the cam 27 may be manually rotationally driven. In the above description, the case where the pressure roller 22 is biased by the pressure spring 26 has been described. However, the pressure roller 22 may be biased by a biasing means (elastic means) other than the pressure spring 26. . In the above description, the embodiment of the color image forming apparatus has been described. However, the present invention is similarly applied to a monochrome image forming apparatus.

10、20 定着装置
11、21 定着ローラ
12、22 加圧ローラ
13 加圧レバー
14、26 加圧バネ
15、27 カム
23 第1リンク
24 第2リンク
25 第3リンク
10, 20 Fixing device 11, 21 Fixing roller 12, 22 Pressing roller 13 Pressing lever 14, 26 Pressing spring 15, 27 Cam 23 First link 24 Second link 25 Third link

Claims (5)

定着ローラと、加圧ローラと、カムと、
一端が回転支持され、他端が前記カムとの当接点を有し、前記一端と前記他端の間に中間点を有する第1リンクと、
第1端、第2端および第3端を有し、前記第1端が前記第1リンクの前記中間点に回転接合され、前記第2端が前記加圧ローラをローラ軸方向に回転自在に支持する第2リンクと、
一端が回転支持され、他端が前記第2リンクの前記第3端に回転接合される第3リンクと、
前記第1リンクを通じて前記加圧ローラを前記定着ローラ側に付勢する付勢部材とを備え、
前記第3リンクは、前記付勢部材の付勢力に抗する前記カムの回転動作によって、前記第1リンクが前記定着ローラに近づく方向に移動すると、前記第2端が前記第1リンクの回転支持点と前記中間点を結ぶ基準線よりも前記定着ローラの側に移動し、前記第1リンクが前記定着ローラから離れる方向に移動すると、前記第2端が前記基準線よりも前記定着ローラとは反対側に移動するように、前記第2リンクの回転を制御する、定着装置。
A fixing roller, a pressure roller, a cam,
A first link having one end rotatably supported, the other end having a contact point with the cam, and an intermediate point between the one end and the other end;
The first end has a first end, a second end, and a third end, the first end is rotationally joined to the intermediate point of the first link, and the second end is capable of rotating the pressure roller in the roller axial direction. A second link to support,
A third link whose one end is rotationally supported and whose other end is rotationally joined to the third end of the second link;
A biasing member that biases the pressure roller toward the fixing roller through the first link;
When the first link moves in a direction approaching the fixing roller by the rotational operation of the cam against the urging force of the urging member, the second link is supported by the rotation of the first link. When the first link moves in a direction away from the fixing roller with respect to the reference line connecting the point and the intermediate point, the second end is closer to the fixing roller than the reference line. A fixing device that controls rotation of the second link so as to move to the opposite side.
前記加圧ローラの最大動作距離(d2´)は、前記第1リンクの前記回転支持点と前記加圧ローラの回転支持点との間の距離(L3)と、前記第1リンクの前記回転支持点と前記カムの前記当接点との間の距離(L4)との比(L3/L4)に前記カムの動作半径(d3)を乗じた値よりも大きい、請求項1に記載の定着装置。   The maximum operating distance (d2 ′) of the pressure roller is the distance (L3) between the rotation support point of the first link and the rotation support point of the pressure roller, and the rotation support of the first link. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is larger than a value (L3 / L4) of a distance (L3 / L4) between a point and the contact point of the cam multiplied by an operating radius (d3) of the cam. 前記第1端から前記加圧ローラの動作方向に対して垂直に延びる補助線と、前記第1端に対して前記補助線とは反対側に位置する前記第2端との間の参照角度は、前記加圧ローラが前記定着ローラから最も離れているときに160°〜270°の範囲にあり、前記加圧ローラの動作距離は、前記加圧ローラが前記定着ローラに近づき、動作距離が最大となる近傍で徐々に増加する、請求項1または2に記載の定着装置。   A reference angle between an auxiliary line extending perpendicularly to the operation direction of the pressure roller from the first end and the second end located on the opposite side of the auxiliary line with respect to the first end is When the pressure roller is farthest from the fixing roller, the pressure roller is in a range of 160 ° to 270 °. The operating distance of the pressure roller is the maximum when the pressure roller approaches the fixing roller. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device gradually increases in the vicinity of 前記第1端から前記加圧ローラの動作方向に対して垂直に延びる補助線と、前記第1端に対して前記補助線とは反対側に位置する前記第2端との間の参照角度は、前記加圧ローラが前記定着ローラから最も離れているときに180°−αまたは180°+αとなり、最も近づいているときに180°+αまたは180°−αとなる、請求項1または2に記載の定着装置。   A reference angle between an auxiliary line extending perpendicularly to the operation direction of the pressure roller from the first end and the second end located on the opposite side of the auxiliary line with respect to the first end is The pressure roller is 180 ° −α or 180 ° + α when the pressure roller is farthest from the fixing roller, and 180 ° + α or 180 ° −α when closest to the pressure roller. Fixing device. 請求項1から4のいずれか1項に記載の定着装置を有する画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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JPS5548395A (en) * 1978-10-02 1980-04-07 Nippon Kouseibutsushitsu Gakujiyutsukiyougikai Antitumor substance verticillomycin and its preparation
JP4010121B2 (en) * 2001-05-25 2007-11-21 コニカミノルタホールディングス株式会社 Fixing method
JP3984851B2 (en) * 2002-04-01 2007-10-03 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP4206854B2 (en) * 2003-07-22 2009-01-14 ブラザー工業株式会社 Image forming apparatus
JP4419823B2 (en) * 2004-12-08 2010-02-24 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Fixing device and image forming apparatus having the fixing device
JP5299426B2 (en) * 2008-07-11 2013-09-25 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
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