JP6217354B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成部から送られてきたシートを搬送および加熱することで画像をシートに定着させる定着器と、定着器を駆動する駆動力を発生するモータとを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device that fixes an image on a sheet by conveying and heating the sheet sent from an image forming unit, and a motor that generates a driving force for driving the fixing device.
従来、画像形成装置において、画像形成部と定着部の間を搬送されるシートの弛み量を一定の範囲に維持することができるように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この画像形成装置は、定着器を駆動する駆動力を発生させるモータと、画像形成部と定着部の間に設けられたシートの弛み量を検知するセンサと、センサの検知結果に基づいてモータの回転速度を制御し、定着部の搬送速度を調整する制御部とを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus configured to maintain a slack amount of a sheet conveyed between an image forming unit and a fixing unit within a certain range is known (for example, Patent Document 1). reference). The image forming apparatus includes a motor for generating a driving force for driving the fixing device, a sensor for detecting a slack amount of a sheet provided between the image forming unit and the fixing unit, and a motor based on a detection result of the sensor. And a control unit that controls the rotation speed and adjusts the conveyance speed of the fixing unit.
しかしながら、制御動作を簡単にするため、モータの回転速度を変えることなく、定着器におけるシートの搬送速度を調整できるようにすることが望まれる。 However, in order to simplify the control operation, it is desirable to be able to adjust the sheet conveyance speed in the fixing device without changing the rotation speed of the motor.
そこで、本発明は、モータの回転速度を変えることなく、定着器におけるシートの搬送速度を調整することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of adjusting a sheet conveyance speed in a fixing unit without changing a rotation speed of a motor.
前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、画像形成部から送られてきたシートを搬送および加熱することで画像をシートに定着させる定着器と、定着器を駆動する駆動力を発生するモータと、変速機構と、制御手段と、を備える。
そして、変速機構は、速度伝達比が第1の値である第1駆動列と、速度伝達比が第1の値よりも大きい第2の値である第2駆動列とを有し、モータの駆動力を、第1駆動列および第2駆動列の一方を介して定着器に伝達し、制御手段は、モータの駆動力を第1駆動列を介して定着器に伝達する第1モードと、モータの駆動力を第2駆動列を介して定着器に伝達する第2モードのいずれか一方を選択する選択制御を実行する。
In order to achieve the above-described object, an image forming apparatus of the present invention includes an image forming unit that forms an image on a sheet, and a fixing that fixes the image on the sheet by conveying and heating the sheet sent from the image forming unit. , A motor for generating a driving force for driving the fixing device, a speed change mechanism, and a control means.
The speed change mechanism has a first drive train whose speed transmission ratio is a first value and a second drive train whose speed transmission ratio is a second value larger than the first value. A first mode in which the driving force is transmitted to the fixing device via one of the first driving train and the second driving train, and the control means transmits the driving force of the motor to the fixing device via the first driving train; Selection control is performed to select one of the second modes in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the second drive train.
ここで、速度伝達比は、駆動側の角速度/被動側の角速度で求められる値である。 Here, the speed transmission ratio is a value obtained from the angular velocity on the driving side / the angular velocity on the driven side.
このように構成された画像形成装置によれば、モータの回転速度を変えることなく、定着器におけるシートの搬送速度を調整することができる。これにより、画像形成部と定着器との間のシートの弛み量を一定の範囲内とすることができる。 According to the image forming apparatus configured as described above, it is possible to adjust the sheet conveyance speed in the fixing unit without changing the rotation speed of the motor. Accordingly, the amount of sheet slack between the image forming unit and the fixing device can be set within a certain range.
前記した画像形成装置は、シートを搬送するためのシート搬送手段を備えていてもよい。
この場合、モータの駆動力がシート搬送手段に伝達される構成とすることができる。
The image forming apparatus described above may include a sheet conveying unit for conveying the sheet.
In this case, the driving force of the motor can be transmitted to the sheet conveying means.
これによれば、モータを定着器のみではなく、シート搬送手段の駆動にも使用することができる。そして、前記したようにモータの回転速度は変わらないので、シート搬送手段による搬送速度を一定に保つことができる。 According to this, the motor can be used not only for the fixing device but also for driving the sheet conveying means. Since the rotation speed of the motor does not change as described above, the conveyance speed by the sheet conveyance means can be kept constant.
前記した画像形成装置において、画像形成部は、表面に現像剤像が形成される感光体を備えていてもよい。
この場合、モータの駆動力が感光体に伝達される構成とすることができる。
In the image forming apparatus described above, the image forming unit may include a photoconductor on which a developer image is formed.
In this case, the driving force of the motor can be transmitted to the photoconductor.
これによれば、モータを感光体の駆動にも使用することができる。そして、前記したようにモータの回転速度は変わらないので、感光体の回転速度を一定に保つことができる。 According to this, the motor can also be used for driving the photosensitive member. Since the rotation speed of the motor does not change as described above, the rotation speed of the photoconductor can be kept constant.
前記した画像形成装置において、定着器は、熱源により加熱される加熱ユニットと、加熱ユニットとの間でシートを挟むとともに、加熱ユニットに接しながら回転する加圧ローラと、加熱ユニットおよび加圧ローラの一方を他方に向けて付勢する付勢手段と、を有していてもよい。
この場合、変速機構は、モータの駆動力を加圧ローラに伝達する構成とすることできる。
In the above-described image forming apparatus, the fixing unit includes a heating unit heated by a heat source, a pressure roller that sandwiches the sheet between the heating units and rotates while being in contact with the heating unit, and a heating unit and a pressure roller. Biasing means for biasing one toward the other.
In this case, the speed change mechanism can be configured to transmit the driving force of the motor to the pressure roller.
前記した加熱ユニットは、加圧ローラに接触して、加圧ローラの駆動力を受けて従動回転する無端状のベルトを有していてもよい。 The heating unit described above may have an endless belt that contacts the pressure roller and rotates following the driving force of the pressure roller.
前記した画像形成装置において、変速機構は、モータから駆動力が入力される入力部と、定着器に駆動力を出力する出力部とを有し、入力部と出力部とが共に回転する接続状態と、出力部が回転しない切断状態とを選択可能な接続機構を備え、制御手段は、接続機構の接続状態と切断状態とを選択する構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the speed change mechanism has a connection state in which the input unit to which the driving force is input from the motor and the output unit that outputs the driving force to the fixing unit, and the input unit and the output unit rotate together. And a connection mechanism capable of selecting a disconnected state in which the output unit does not rotate, and the control unit can select a connection state and a disconnected state of the connection mechanism.
この場合、前記した接続機構は、電磁クラッチであってもよい。 In this case, the connection mechanism described above may be an electromagnetic clutch.
前記した変速機構が接続機構を備える画像形成装置において、第1駆動列は、前記接続機構を有し、第2駆動列は、定着器側から駆動力が入力されているときに駆動力を伝達しないワンウェイクラッチを有し、制御手段は、第1モードにおいて接続機構を接続状態とし、第2モードにおいて接続機構を切断状態とするように構成されていてもよい。 In the image forming apparatus in which the speed change mechanism includes a connection mechanism, the first drive train has the connection mechanism, and the second drive train transmits the drive force when the drive force is input from the fixing device side. The control means may be configured to place the connection mechanism in the connected state in the first mode and to disconnect the connection mechanism in the second mode.
これによれば、接続機構が接続状態のとき、モータの駆動力が第1駆動列を介して定着器に伝達される。このとき、第2駆動列のワンウェイクラッチに定着器側から駆動力が入力されるが、ワンウェイクラッチに定着器側から入力された駆動力は、ワンウェイクラッチからモータ側へは伝達されず、また、ワンウェイクラッチにモータ側から入力された駆動力も、ワンウェイクラッチから定着器側へ伝達されない。そして、接続機構が切断状態のとき、モータの駆動力は、第1駆動列を介しては伝達されず、第2駆動列を介して定着器に伝達される。 According to this, when the connection mechanism is in the connected state, the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first drive train. At this time, the driving force is input from the fixing device side to the one-way clutch of the second driving train, but the driving force input from the fixing device side to the one-way clutch is not transmitted from the one-way clutch to the motor side, The driving force input to the one-way clutch from the motor side is not transmitted from the one-way clutch to the fixing device side. When the connection mechanism is in the disconnected state, the driving force of the motor is not transmitted via the first drive train, but is transmitted to the fixing device via the second drive train.
前記した変速機構が接続機構を備える画像形成装置において、接続機構は、第1駆動列に設けられた第1接続機構と、第2駆動列に設けられた第2接続機構とからなり、制御手段は、第1モードにおいて第1接続機構を接続状態とするとともに、第2接続機構を切断状態とし、第2モードにおいて第1接続機構を切断状態とするとともに、第2接続機構を接続状態とするように構成されていてもよい。 In the image forming apparatus in which the transmission mechanism includes a connection mechanism, the connection mechanism includes a first connection mechanism provided in the first drive train and a second connection mechanism provided in the second drive train, and a control unit. In the first mode, the first connection mechanism is set to the connected state, the second connection mechanism is set to the disconnected state, and in the second mode, the first connection mechanism is set to the disconnected state, and the second connection mechanism is set to the connected state. It may be configured as follows.
この場合、第1駆動列と第2駆動列の少なくとも一方は、接続機構と定着器の間に、定着器側から駆動力が入力されているときに駆動力を伝達しないワンウェイクラッチを有する構成とすることができる。 In this case, at least one of the first drive train and the second drive train has a one-way clutch that does not transmit the drive force when the drive force is input from the fixing device side between the connection mechanism and the fixing device. can do.
これによれば、ワンウェイクラッチにより、定着器側からの駆動力が接続機構に伝達されないため、切断状態の接続機構において入力部と出力部が共に回転することによる不具合を抑制することができる。 According to this, since the driving force from the fixing device side is not transmitted to the connection mechanism by the one-way clutch, it is possible to suppress problems caused by the rotation of the input unit and the output unit in the disconnected connection mechanism.
前記した画像形成装置において、変速機構は、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤの3つの要素を有する遊星ギヤ機構であって、モータから駆動力が入力される第1要素と、定着器に駆動力を出力する第2要素と、第3要素とを有する遊星ギヤ機構を備え、制御手段は、第3要素の回転状態と停止状態とを選択するように構成することができる。 In the above-described image forming apparatus, the speed change mechanism is a planetary gear mechanism having three elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, and outputs the driving force to the first element to which the driving force is input from the motor. A planetary gear mechanism having a second element and a third element is provided, and the control means can be configured to select a rotation state and a stop state of the third element.
これによれば、第3要素が停止状態のとき、モータの駆動力が第1要素と第2要素を介して定着器へ伝達される。そして、第3要素が回転状態のとき、モータの駆動力が第1要素と第2要素を介しては定着器へ伝達されない。これにより、遊星ギヤ機構を、例えば、前述した接続機構として機能させることができる。 According to this, when the third element is stopped, the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first element and the second element. When the third element is in the rotating state, the driving force of the motor is not transmitted to the fixing device via the first element and the second element. Thereby, a planetary gear mechanism can be functioned as a connection mechanism mentioned above, for example.
前記した変速機構が遊星ギヤ機構を備える構成の場合、画像形成装置は、第3要素を停止状態にするロック機構を備え、ロック機構は第3要素に径方向から係合する係合部と、係合部を径方向に移動させる駆動部とを備えていてもよい。 In the case where the speed change mechanism includes a planetary gear mechanism, the image forming apparatus includes a lock mechanism that stops the third element, and the lock mechanism engages the third element in the radial direction; And a drive unit that moves the engagement unit in the radial direction.
前記した変速機構が遊星ギヤ機構を備える画像形成装置において、第1要素はサンギヤおよびリングギヤの一方であり、第2要素はキャリアであり、第3要素は当該サンギヤおよびリングギヤの他方であってもよい。 In the image forming apparatus in which the speed change mechanism includes a planetary gear mechanism, the first element may be one of a sun gear and a ring gear, the second element may be a carrier, and the third element may be the other of the sun gear and the ring gear. .
これによれば、第1要素もしくは第3要素をキャリアとした場合と比較して、変速機構の速度伝達比を大きくすることができるため、モータの駆動力を、トルクを増幅して定着器に伝達することができる。 According to this, since the speed transmission ratio of the speed change mechanism can be increased as compared with the case where the first element or the third element is used as a carrier, the driving force of the motor is amplified to the fixing device by amplifying the torque. Can communicate.
前記した遊星ギヤ機構は、第1駆動列に設けられた第1遊星ギヤ機構と、第2駆動列に設けられた第2遊星ギヤ機構とからなり、制御手段は、第1モードにおいて第1遊星ギヤ機構の第3要素を停止状態とするとともに、第2遊星ギヤ機構の第3要素を回転状態とし、第2モードにおいて第1遊星ギヤ機構の第3要素を回転状態とするとともに、第2遊星ギヤ機構の第3要素を停止状態とするように構成されていてもよい。 The planetary gear mechanism described above includes a first planetary gear mechanism provided in the first drive train and a second planetary gear mechanism provided in the second drive train, and the control means is the first planetary gear in the first mode. The third element of the gear mechanism is stopped, the third element of the second planetary gear mechanism is rotated, the third element of the first planetary gear mechanism is rotated in the second mode, and the second planetary gear is rotated. The third element of the gear mechanism may be configured to be in a stopped state.
これによれば、第1モードにおいては、モータの駆動力が、第1遊星ギヤ機構の第1要素と第2要素を介して定着器に伝達される。このとき、第2遊星ギヤ機構の第1要素と第2要素を介してはモータの駆動力は定着器に伝達されない。そして、第2モードにおいては、モータの駆動力が、第2遊星ギヤ機構の第1要素と第2要素を介して定着器に伝達される。このとき、第1遊星ギヤ機構の第1要素と第2要素を介してはモータの駆動力は定着器に伝達されない。 According to this, in the first mode, the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first element and the second element of the first planetary gear mechanism. At this time, the driving force of the motor is not transmitted to the fixing device via the first element and the second element of the second planetary gear mechanism. In the second mode, the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first element and the second element of the second planetary gear mechanism. At this time, the driving force of the motor is not transmitted to the fixing device via the first element and the second element of the first planetary gear mechanism.
前記した第1遊星ギヤ機構の第1要素と、第2遊星ギヤ機構の第1要素は、同軸上で一体に回転するように構成することができる。 The first element of the first planetary gear mechanism and the first element of the second planetary gear mechanism can be configured to rotate integrally on the same axis.
前記した画像形成装置において、変速機構は、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤの3つの要素を有する遊星ギヤ機構であって、モータから駆動力が入力される第1要素と、定着器に駆動力を出力する第2要素および第3要素とを有する遊星ギヤ機構を備え、第1駆動列は、モータの駆動力を第2要素と第2要素から駆動力が入力される第1ワンウェイクラッチを介して定着器に伝達し、第2駆動列は、モータの駆動力を第3要素と第3要素から駆動力が入力される第2ワンウェイクラッチを介して前記定着器に伝達し、制御手段は、第1モードにおいて第3要素を停止状態とするとともに、第2要素を回転状態とし、第2モードにおいて第3要素を回転状態とするとともに、第2要素を停止状態とする構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the speed change mechanism is a planetary gear mechanism having three elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, and outputs the driving force to the first element to which the driving force is input from the motor. The first drive train includes a planetary gear mechanism having a second element and a third element, and the first drive train is a fixing device via a first one-way clutch to which the drive force is input from the second element and the second element. And the second drive train transmits the driving force of the motor to the fixing device via the third element and the second one-way clutch to which the driving force is input from the third element. The third element can be in a stopped state, the second element can be in a rotating state, the third element can be in a rotating state, and the second element can be in a stopped state in the second mode.
これによれば、第1モードにおいては、第3要素を停止状態とするので、第1要素からの駆動力を受けて第2要素が回転し、モータの駆動力が第1駆動列を介して定着器に伝達される。なお、第3要素と定着器の間には、第2ワンウェイクラッチが設けられているので、第2ワンウェイクラッチに定着器側から入力された駆動力は、停止状態の第3要素に伝達されない。そして、第2モードにおいては、第2要素を停止状態とするので、第1要素からの駆動力を受けて第3要素が回転し、モータの駆動力が第2駆動列を介して定着器に伝達される。なお、第2要素と定着器の間には、第1ワンウェイクラッチが設けられているので、第1ワンウェイクラッチに定着器側から入力された駆動力は、停止状態の第2要素に伝達されない。 According to this, in the first mode, since the third element is in the stopped state, the second element rotates upon receiving the driving force from the first element, and the driving force of the motor passes through the first driving train. It is transmitted to the fixing device. Since the second one-way clutch is provided between the third element and the fixing device, the driving force input from the fixing device side to the second one-way clutch is not transmitted to the stopped third element. In the second mode, since the second element is in a stopped state, the third element rotates upon receiving the driving force from the first element, and the driving force of the motor is applied to the fixing device via the second driving train. Communicated. Since the first one-way clutch is provided between the second element and the fixing device, the driving force input from the fixing device side to the first one-way clutch is not transmitted to the stopped second element.
前記した画像形成装置において、制御手段は、定着器がシートを搬送していないときに、第1モードと第2モードを切り替える構成とすることができる。 In the image forming apparatus described above, the control unit can be configured to switch between the first mode and the second mode when the fixing device is not transporting the sheet.
これによれば、シートの定着時に搬送速度が変動しないので、定着動作を安定させることができる。 According to this, since the conveyance speed does not fluctuate when fixing the sheet, the fixing operation can be stabilized.
前記した画像形成装置において、制御手段は、シートが定着器を搬送される速度が第1の閾値よりも小さいときは第1モードを選択する構成とすることができる。 In the image forming apparatus described above, the control unit can select the first mode when the speed at which the sheet is conveyed through the fixing device is smaller than the first threshold value.
これによれば、定着器によるシートの搬送速度が遅くなったとき、その変化に対応させて速度伝達比を変えることができるので、定着器の搬送速度を一定の範囲内にすることができる。 According to this, when the sheet conveyance speed by the fixing device becomes slow, the speed transmission ratio can be changed in response to the change, so that the conveyance speed of the fixing device can be kept within a certain range.
前記した画像形成装置において、制御手段は、シートが定着器を搬送される速度が第2の閾値よりも大きいときは第2モードを選択する構成とすることができる。 In the above-described image forming apparatus, the control unit may select the second mode when the speed at which the sheet is conveyed through the fixing device is larger than the second threshold value.
これによれば、定着器によるシートの搬送速度が速くなったとき、その変化に対応させて速度伝達比を変えることができるので、定着器の搬送速度を一定の範囲内にすることができる。 According to this, when the sheet conveying speed by the fixing device is increased, the speed transmission ratio can be changed in response to the change, so that the conveying speed of the fixing device can be kept within a certain range.
前記した画像形成装置は、シートの搬送経路における定着器に隣接した位置に配置され、シートの搬送を検知するセンサを備えていてもよい。
この場合、制御手段は、センサの検知結果を利用して前記選択制御を実行する構成とすることができる。
The image forming apparatus described above may be provided with a sensor that is disposed at a position adjacent to the fixing device in the sheet conveyance path and detects the conveyance of the sheet.
In this case, the control means can be configured to execute the selection control using the detection result of the sensor.
前記したセンサを備える画像形成装置において、センサは、定着器よりも搬送経路の下流側に配置され、制御手段は、シートがセンサを通過する時間が第3の閾値よりも大きいときは第1モードを選択する構成とすることができる。 In the image forming apparatus including the above-described sensor, the sensor is disposed on the downstream side of the conveyance path from the fixing device, and the control unit is configured to perform the first mode when the time for the sheet to pass through the sensor is greater than the third threshold. Can be selected.
これによれば、シートがセンサを通過する時間が長くなったとき、つまり、定着器によるシートの搬送速度が遅くなったとき、その変化に合わせて速度伝達比を変えることができるので、定着器の搬送速度を一定の範囲内にすることができる。 According to this, when the time for the sheet to pass through the sensor becomes long, that is, when the sheet conveying speed by the fixing device becomes slow, the speed transmission ratio can be changed in accordance with the change. The conveyance speed can be within a certain range.
前記したセンサを備える画像形成装置において、センサは、定着器よりも搬送経路の下流側に配置され、制御手段は、シートがセンサを通過する時間が第4の閾値よりも小さいときは第2モードを選択する構成とすることができる。 In the image forming apparatus including the above-described sensor, the sensor is disposed on the downstream side of the conveyance path with respect to the fixing device, and the control unit performs the second mode when the time for the sheet to pass through the sensor is smaller than the fourth threshold value. Can be selected.
これによれば、シートがセンサを通過する時間が短くなったとき、つまり、定着器によるシートの搬送速度が速くなったとき、その変化に合わせて速度伝達比を変えることができるので、定着器の搬送速度を一定の範囲内にすることができる。 According to this, when the time for the sheet to pass through the sensor is shortened, that is, when the conveying speed of the sheet by the fixing device is increased, the speed transmission ratio can be changed according to the change. The conveyance speed can be within a certain range.
前記した制御手段は、一定時間における印刷枚数を計数する計数手段を有し、印刷枚数が第5の閾値よりも小さいときは第1モードを選択し、印刷枚数が第5の閾値以上のときは第2モードを選択する構成とすることができる。 The control means described above has a counting means for counting the number of printed sheets in a fixed time. When the number of printed sheets is smaller than the fifth threshold, the first mode is selected, and when the number of printed sheets is equal to or larger than the fifth threshold. The second mode can be selected.
一定時間に複数のシートを印刷すると、定着器の熱の影響により加圧ローラ等のシートを搬送するための部材が膨張し、定着器の搬送速度が速くなるので、上記した構成のように、一定時間内に第5の閾値以上の枚数を印刷したときに速度伝達比を大きくすることで、定着器の搬送速度を一定の範囲にすることができる。 When a plurality of sheets are printed in a certain period of time, a member for conveying the sheet such as a pressure roller expands due to the influence of heat of the fixing device, and the conveying speed of the fixing device becomes faster. By increasing the speed transmission ratio when the number of sheets equal to or greater than the fifth threshold is printed within a certain time, the conveyance speed of the fixing device can be kept within a certain range.
前記した制御手段は、一定時間における前記モータの回転回数を計数する計数手段を有し、モータの回転回数が第6の閾値よりも小さいとき第1モードを選択し、モータの回転回数が第6の閾値以上のときは第2モードを選択するように構成されていてもよい。 The control means described above has counting means for counting the number of rotations of the motor in a fixed time, selects the first mode when the number of rotations of the motor is smaller than a sixth threshold, and the number of rotations of the motor is sixth. The second mode may be selected when the value is equal to or greater than the threshold value.
これによれば、一定時間内にモータを第6の閾値以上回転させたとき、すなわち、所定枚数以上印刷したときに速度伝達比を大きくすることができるので、定着器の搬送速度を一定の範囲にすることができる。 According to this, since the speed transmission ratio can be increased when the motor is rotated more than the sixth threshold value within a certain time, that is, when a predetermined number of sheets are printed, the conveyance speed of the fixing device is kept within a certain range. Can be.
本発明によれば、モータの回転速度を変えることなく、定着器におけるシートの搬送速度を調整することができる。これにより、画像形成部と定着器との間のシートの弛み量を一定の範囲内とすることができる。 According to the present invention, the sheet conveyance speed in the fixing device can be adjusted without changing the rotation speed of the motor. Accordingly, the amount of sheet slack between the image forming unit and the fixing device can be set within a certain range.
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ1の全体構成を説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, first, the overall configuration of the
以下の説明において、方向は、カラープリンタ1使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
In the following description, the direction will be described with reference to the user when using the
図1に示すように、カラープリンタ1は、装置本体10内に、シートの一例としての用紙Pを供給する給紙部20と、給紙された用紙Pに画像を形成する画像形成部30と、用紙Pに画像を定着させる定着器100と、画像が形成された用紙Pを排出する排紙部90と、モータMとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
給紙部20は、用紙Pを収容する給紙トレイ21と、給紙トレイ21から用紙Pを画像形成部30へ搬送する複数のローラ等から構成されるシート搬送手段の一例としての用紙搬送機構22とを備えている。
The
画像形成部30は、スキャナユニット40と、4つのプロセスカートリッジ50と、ホルダ60と、転写ユニット70とを備えている。
The
スキャナユニット40は、装置本体10内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。そして、スキャナユニット40では、レーザビームが図の2点鎖線で示す経路を通って、各感光ドラム51の表面上に高速走査にて照射される。
The
プロセスカートリッジ50は、給紙部20の上方で前後方向に配列されており、感光体の一例としての感光ドラム51や、図示しない公知の帯電器、現像ローラ53、トナー収容室などを備えて構成されている。
The
ホルダ60は、4つのプロセスカートリッジ50を保持しており、装置本体10の前面に配置されたフロントカバー11を開放することで形成される開口部10Aを通して前後方向に移動可能に構成されている。
The
転写ユニット70は、給紙部20と4つのプロセスカートリッジ50との間に設けられ、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、搬送ベルト73と、転写ローラ74とを備えている。
The
駆動ローラ71および従動ローラ72は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に搬送ベルト73が張設されている。また、搬送ベルト73の内側には、各感光ドラム51との間で搬送ベルト73を挟持する転写ローラ74が、各感光ドラム51に対向して4つ配置されている。
The driving
このように構成される画像形成部30では、まず、各感光ドラム51の表面が、帯電器により一様に帯電された後、スキャナユニット40で露光される。これにより、各感光ドラム51上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ53によって、トナー収容室内のトナーが、感光ドラム51上の静電潜像に供給されることで、感光ドラム51上にトナー像が担持される。
In the
次に、搬送ベルト73上に供給された用紙Pが各感光ドラム51によって後方に搬送されながら各感光ドラム51と各転写ローラ74との間を通過することで、各感光ドラム51上に形成されたトナー像が用紙P上に転写される。
Next, the paper P supplied on the
定着器100は、4つのプロセスカートリッジ50および転写ユニット70の後側に配置され、画像形成部30から送られてきた用紙Pを搬送および加熱することで用紙Pに画像を定着させるように構成されている。定着器100の詳細な構成については後述する。
The fixing
なお、定着器100よりも用紙Pの搬送経路の下流側における定着器100に隣接した位置には、定着器100から出てきた用紙Pの通過を検知するセンサの一例としての通紙センサ310が配置されている。この通紙センサ310は、例えば、通紙センサ310上を用紙Pが通過している間は、装置本体10内に設けられた制御手段の一例としての制御装置300に信号を出力し続け、通紙センサ310上を用紙Pが通過していないときは、制御装置300に信号を出力しないように構成されている。
Note that a
排紙部90は、用紙Pを搬送する複数の搬送ローラ91を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Pは、搬送ローラ91によって搬送され、装置本体10の外部に排出される。
The
モータMは、用紙搬送機構22や各感光ドラム51、定着器100等を駆動する駆動力を発生する駆動源である。
The motor M is a driving source that generates a driving force for driving the
次に、定着器100の構成について詳しく説明する。
図2に示すように、定着器100は、加熱ユニットHUと、加熱ユニットHUに接する加圧ローラ150と、加熱ユニットHUを支持するガイド部材170とを主に備えている。
Next, the configuration of the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
加熱ユニットHUは、ベルトの一例としての定着ベルト110と、熱源の一例としてのハロゲンランプ120と、ニップ板130と、反射板140と、ステイ160と、ガイド部材170とを主に備えている。
The heating unit HU mainly includes a fixing
定着ベルト110は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、その両端部がガイド部材170(片側のみ図示)により回転が案内されている。
The fixing
ハロゲンランプ120は、ニップ板130および定着ベルト110を加熱することで用紙P上のトナーを加熱する公知の発熱体であり、定着ベルト110の内側において定着ベルト110およびニップ板130の内面から所定の間隔をあけて配置されている。
The
ニップ板130は、ハロゲンランプ120からの輻射熱を受けることで加熱される板状の部材であり、定着ベルト110の内面に摺接するように配置されている。このニップ板130は、後述するスチール製のステイ160より熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などの板金で構成されている。
The nip
反射板140は、ハロゲンランプ120からの輻射熱(主に前後方向や上方向に向けて放射された輻射熱)をニップ板130に向けて反射する部材であり、定着ベルト110の内側においてハロゲンランプ120を取り囲むように、ハロゲンランプ120から所定の間隔をあけて配置されている。
The
反射板140は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略U形状に湾曲させて形成されている。
The
ステイ160は、ニップ板130を反射板140を介して支持することでニップ板130の剛性を確保する部材であり、反射板140を覆うように配置されている。
The
加圧ローラ150は、弾性変形可能な部材であり、加熱ユニットHUの下方に配置されている。そして、この加圧ローラ150は、弾性変形した状態でニップ板130との間で定着ベルト110を挟むことで、ニップ部Nを形成するようになっている。
The
この加圧ローラ150は、図1に示すように、装置本体10内に設けられた変速機構200を介してモータMから駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ガイド部材170は、定着ベルト110の左右方向両端側に1つずつ配置されて、定着ベルト110の内周面をガイドするとともに、ハロゲンランプ120やステイ160等を支持している。このガイド部材170は、加熱ユニットHUの上方に設けられた定着フレーム180の一部とガイド部材170との間に配置された付勢手段の一例としてのバネSにより下方に付勢されている。これにより、加熱ユニットHUが、加圧ローラ150に向けて付勢されている。
As shown in FIG. 2, the
このように構成された定着器100では、加圧ローラ150が回転駆動することで定着ベルト110(または用紙P)との摩擦力により定着ベルト110が従動回転するようになっている。つまり、定着ベルト110は、加圧ローラ150の駆動力を受けて回転する。これによりトナー像が転写された用紙Pは、加圧ローラ150と加熱された定着ベルト110の間を前から後へ向けて搬送されることでトナー像が熱定着される。
In the
次に、変速機構200の詳細な構成について説明する。
図1に示すように、変速機構200は、モータMの駆動力を定着器100の加圧ローラ150に伝達するための機構である。この変速機構200は、図3に示すように、速度伝達比が第1の値である第1駆動列201と、速度伝達比が第1の値よりも大きい第2の値である第2駆動列202とを有し、モータMの駆動力を第1駆動列201および第2駆動列202の一方を介して加圧ローラ150に伝達するように構成されている。なお、図3においては、各ギヤをピッチ円で示している。
Next, a detailed configuration of the
As shown in FIG. 1, the
ここで、速度伝達比は、駆動側の角速度/被動側の角速度で求められる値、つまり本実施形態では、速度伝達比は、各駆動列の最上流のギヤである第1伝達ギヤ210の角速度/各駆動列の最下流のギヤである加圧ローラギヤ150Gの角速度である。
Here, the speed transmission ratio is a value obtained by the angular speed on the driving side / the angular speed on the driven side, that is, in this embodiment, the speed transmission ratio is the angular speed of the
第1駆動列201は、モータMの回転軸と一体に回転する駆動ギヤGと噛み合う第1伝達ギヤ210と、第1伝達ギヤ210と噛み合う第1中間ギヤ220と、第1中間ギヤ220と噛み合う電磁クラッチ230と、電磁クラッチ230と噛み合う第2中間ギヤ240と、第2中間ギヤ240と噛み合う第1駆動入力ギヤ250と、第1駆動入力ギヤ250と噛み合うとともに加圧ローラ150と一体に回転する加圧ローラギヤ150Gとを有して構成されている。
The
第2駆動列202は、前述した第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを有するほか、第1中間ギヤ220と噛み合う第3中間ギヤ260と、第3中間ギヤ260および第1駆動入力ギヤ250と噛み合うワンウェイクラッチ270とを有して構成されている。
The
なお、モータMには、モータMの駆動力を各感光ドラム51や用紙搬送機構22に伝達するための第3駆動列203も接続されている。
第3駆動列203は、駆動ギヤGと噛み合う第2伝達ギヤ280と、第2伝達ギヤ280と噛み合う第2駆動入力ギヤ290とを主に有して構成されている。第2駆動入力ギヤ290は、図示しない複数のギヤ等を介して各感光ドラム51や用紙搬送機構22の各ローラに接続されている。つまり、本実施形態において、モータMの駆動力は、各感光ドラム51と用紙搬送機構22にも伝達されるようになっている。
The motor M is also connected to a
The
なお、第3駆動列203は、モータMの駆動力を感光ドラム51と用紙搬送機構22だけでなく、例えば、転写ユニット70の各ローラ(駆動ローラ71および転写ローラ74)や排紙部90の搬送ローラ91等の用紙Pを搬送するための他のシート搬送手段にも伝達されるように構成されていてもよい。
The
電磁クラッチ230は、モータMからの駆動力を第1駆動列201を介して加圧ローラギヤ150Gへ伝達可能な接続状態と、モータMからの駆動力を第1駆動列201を介して加圧ローラギヤ150Gへ伝達不能な切断状態とを選択可能な接続機構の一例である。
The
電磁クラッチ230は、図4(a)に示すように、第1中間ギヤ220と噛み合う入力部の一例としての入力ギヤ231と、第2中間ギヤ240と噛み合う出力部の一例としての出力ギヤ232と、可動鉄心233と、固定鉄心234とを有している。そして、電磁クラッチ230は、入力ギヤ231と出力ギヤ232とが共に回転する接続状態と、出力ギヤ232が回転しない切断状態とを選択可能に構成されている。
As shown in FIG. 4A, the
出力ギヤ232は、回転軸232Aを有し、入力ギヤ231は、図示しない軸受を介して回転軸232Aに対して回転可能に組み付けられている。
The
可動鉄心233は、入力ギヤ231と出力ギヤ232の間に配置されており、コイルが巻回されている。可動鉄心233は、スプラインやセレーションを介して出力ギヤ232の回転軸232Aに係合しており、回転軸232Aに対して軸方向に移動可能で、かつ、回転軸232Aと一体に回転可能になっている。また、可動鉄心233は、図示しない付勢部材により、入力ギヤ231から離れる方向に付勢されている。
The
固定鉄心234は、入力ギヤ231の可動鉄心233側の端面に固定されている。このため、可動鉄心233に通電すると、図4(b)に示すように、電磁吸引力により可動鉄心233が入力ギヤ231側に移動して、固定鉄心234に吸着する。これにより、可動鉄心233と入力ギヤ231が一体化し、電磁クラッチ230が、入力ギヤ231と出力ギヤ232とが一体に回転する接続状態となり、入力ギヤ231に伝達されたモータMからの駆動力が第2中間ギヤ240に伝達されるようになっている。
The fixed
また、図4(a)に示すように、可動鉄心233が通電されていないと、可動鉄心233と固定鉄心234は吸着せず、電磁クラッチ230が、入力ギヤ231と出力ギヤ232とが一体に回転しない切断状態となり、入力ギヤ231に伝達されたモータMからの駆動力が第2中間ギヤ240に伝達されないようになっている。
As shown in FIG. 4A, when the
ワンウェイクラッチ270は、図3に示すように、モータMからの駆動力を加圧ローラギヤ150Gに伝達するための一方向にのみ回転可能であり、加圧ローラギヤ150Gからの駆動力で回転しないように構成されている。具体的に、ワンウェイクラッチ270は、図5(a)に示すように、環状の外輪271と、一部が外輪271の内側に配置される内輪272と、外輪271と内輪272の間に配置される複数のローラ273と、各ローラ273に対応して設けられる付勢部材274とを有している。
As shown in FIG. 3, the one-way clutch 270 can rotate only in one direction for transmitting the driving force from the motor M to the
外輪271は、外周に図示しないギヤ歯が設けられており、第3中間ギヤ260と噛み合っている。外輪271は、内周面の複数箇所に、外側へ向けて凹んだポケット271Aが形成されている。ポケット271Aの底部は、外輪271の回転方向において、中央部から外側に向けて内輪272側に近づくように傾斜している。
The
内輪272は、図5(b)に示すように、外輪271の内側に配置される内側部272Aと、外輪271に対して軸方向にずれた位置に設けられ、内側部272Aと一体に回転可能なギヤ部272Bとを有している。ギヤ部272Bは、外周に図示しないギヤ歯が設けられており、第1駆動入力ギヤ250に噛み合っている。
As shown in FIG. 5B, the
図5(a)に示すように、各ローラ273は、外輪271のポケット271A内に配置されている。このローラ273は、付勢部材274によって、ポケット271Aの外輪2271の回転方向(図5(a)における反時計回りの方向)における上流側の端部に向けて付勢されている。
As shown in FIG. 5A, each
このように構成されたワンウェイクラッチ270においては、外輪271が内輪272に対して図5(a)における反時計回りに回転しているとき、ローラ273がポケット271Aの底部と内輪272の間に嵌り込み、外輪271と内輪272が噛み合った状態となる。このとき、内輪272が外輪271とともに反時計回りに回転する。一方、内輪272が外輪271に対して反時計回りに回転すると、ローラ273と内輪272の間の摩擦力によってローラ273が回転方向下流側へ移動し、内輪272と外輪271の噛み合いが解除される。このとき、内輪272と外輪271が別々に回転する。
In the one-way clutch 270 configured as described above, when the
そして、図3に示すように、第1駆動列201を構成する電磁クラッチ230および第2中間ギヤ240と、第2駆動列202を構成する第3中間ギヤ260およびワンウェイクラッチ270とは、第2駆動列202の速度伝達比が、第1駆動列201の速度伝達比である第1の値よりも大きい第2の値となるように、それぞれ歯数が設定されている。
As shown in FIG. 3, the
これにより、モータMの駆動力が第3中間ギヤ260およびワンウェイクラッチ270を経由して伝達されているときの第1駆動入力ギヤ250の角速度よりも、モータMの駆動力が電磁クラッチ230および第2中間ギヤ240を経由して伝達されているときの第1駆動入力ギヤ250の角速度の方が速くなる。
Thus, the driving force of the motor M is greater than the angular velocity of the first
以上のように構成された変速機構200は、制御装置300によって(図1参照)、電磁クラッチ230の接続状態および切断状態の切り替えが制御されており、モータMの駆動力を、第1駆動列201および第2駆動列202の一方を介して定着器100の加圧ローラ150に伝達可能となっている。
In the
ここで、電磁クラッチ230が接続状態および切断状態のときの変速機構200の動作について説明する。
図3に示すように、電磁クラッチ230が接続状態で、モータMが駆動すると、第1駆動列201を構成する各ギヤが回転し、モータMの駆動力が第1駆動列201を介して加圧ローラギヤ150Gに伝達され、加圧ローラ150が第1の速度で回転する。
Here, the operation of the
As shown in FIG. 3, when the motor M is driven while the
このとき、第2駆動列202のワンウェイクラッチ270の外輪271にもモータMの駆動力が伝達される。ところが、モータMの駆動力が第3中間ギヤ260およびワンウェイクラッチ270を経由して伝達されているときの第1駆動入力ギヤ250の角速度よりも、モータMの駆動力が電磁クラッチ230および第2中間ギヤ240を経由して伝達されているときの第1駆動入力ギヤ250の角速度の方が速いので、ワンウェイクラッチ270の内輪272が第1駆動入力ギヤ250から駆動力を受けて回転し、内輪272の角速度が外輪271の角速度よりも速くなる。これにより、ワンウェイクラッチ270における外輪271と内輪272の噛み合いが解除され、外輪271が内輪272に対して空転する。そのため、モータMの駆動力は、第2駆動列202経由では加圧ローラギヤ150Gに伝達されない。
At this time, the driving force of the motor M is also transmitted to the
図6に示すように、電磁クラッチ230が切断状態で、モータMが駆動すると、モータMの駆動力が電磁クラッチ230の入力ギヤ231に伝達されるが、出力ギヤ232には伝達されない。これにより、第1駆動列201からはモータMの駆動力が加圧ローラギヤ150Gに伝達されない。一方、第2駆動列202を構成する各ギヤは回転し、ワンウェイクラッチ270における外輪271と内輪272が噛み合うため、モータMの駆動力が第2駆動列202を介して加圧ローラギヤ150Gに伝達され、加圧ローラ150が第1の速度よりも遅い第2の速度で回転する。なお、電磁クラッチ230の出力ギヤ232は、第1駆動入力ギヤ250から駆動力を受けて回転するが、入力ギヤ231に対して空転する。
As shown in FIG. 6, when the motor M is driven while the
次に、制御装置300について詳しく説明する。
図1に示すように、制御装置300は、図示しないCPU、RAM、ROMなどを備えて構成され、通紙センサ310から入力される検知結果と、予め設定されたプログラムなどに従って変速機構200を制御するように構成されている。
Next, the
As shown in FIG. 1, the
制御装置300は、通紙センサ310の検知結果を利用して、モータMの駆動力を第1駆動列201を介して定着器100に伝達する第1モードと、モータMの駆動力を第2駆動列202を介して定着器100に伝達する第2モードとのいずれか一方を選択する選択制御を実行するように構成されている。
The
具体的に、制御装置300は、所定の長さの用紙Pが通紙センサ310を通過する時間が、第3の閾値の一例として第1時間T1よりも長い(大きい)ときは、電磁クラッチ230を接続状態にして、第1モードを選択する。そして、制御装置300は、所定の長さの用紙Pが通紙センサ310を通過する時間が、第4の閾値の一例としての第2時間T2よりも短い(小さい)ときは、電磁クラッチ230を切断状態にして、第2のモードを選択する。また、制御装置300は、所定の長さの用紙Pが通紙センサ310を通過する時間が、第1時間T1以上かつ第2時間T2以下であるときは、現在選択されているモードをそのまま維持するように構成されている。
Specifically, when the time during which the paper P having a predetermined length passes through the
このように用紙Pが通紙センサ310を通過する時間を基準に第1モードと第2モードを選択することで、定着器100における用紙Pの搬送速度に応じた制御が可能となる。つまり、用紙Pが通紙センサ310を通過する時間が、第1時間T1よりも長い場合は、用紙Pが定着器100を搬送される速度が第1の閾値よりも小さい場合に対応する。また、用紙Pが通紙センサ310を通過する時間が、第2時間T2よりも短い場合は、用紙Pが定着器100を搬送される速度が第2の閾値よりも大きい場合に対応する。
In this way, by selecting the first mode and the second mode based on the time for which the paper P passes the
なお、本実施形態では、第1時間T1が第2時間T2よりも大きくなるように設定するが、第1時間T1と第2時間T2が同じ時間になるように設定してもよい。また、第1時間T1及び第2時間T2は、用紙Pのサイズに応じて適宜変更可能であり、ユーザによる用紙Pのサイズの入力等により適宜設定することができる。また、通紙センサ310よりも搬送経路の上流側に配置された第2通紙センサ311を通過する時間から第1時間T1及び第2時間T2を設定してもよい。このとき第2通紙センサ311は用紙搬送機構22と画像形成部30との間に配置してもよい。
In the present embodiment, the first time T1 is set to be greater than the second time T2, but the first time T1 and the second time T2 may be set to be the same time. Further, the first time T1 and the second time T2 can be appropriately changed according to the size of the paper P, and can be appropriately set by inputting the size of the paper P by the user. Further, the first time T1 and the second time T2 may be set from the time passing through the second
制御装置300は、定着器100が用紙Pを搬送していないときに選択制御を実行する。詳しくは、例えば、制御装置300は、定着器100の下流に位置する通紙センサ310が用紙Pの通過時間を検知した後、次の用紙Pが搬送されるまでの間に選択制御を実行する。これにより、用紙Pの定着時に搬送速度が変動しないので、定着動作を安定させることができる。
The
また、制御装置300は、電源投入後の最初の印刷を行うときには、第1モードを選択し、印刷ジョブが入力されたときの最初の1枚目の印刷時には、その前の印刷ジョブにおいて最後に選択されたモードを実行するようになっている。
In addition, the
このような制御装置300の動作について、図7を参照して説明する。
制御装置300は、制御動作を開始すると、まず、印刷ジョブを受信したか否かを判断する(S1)。このとき、印刷ジョブを受信していなければ(S1,No)、制御装置300は、制御動作を終了する。一方、印刷ジョブを受信すると(S1,Yes)、制御装置300は、通紙センサ310で用紙Pの通過を検知したか否かを判断する(S2)。
The operation of the
When starting the control operation, the
ステップS2において、用紙Pの通過を検知しない場合は(S2,No)、制御装置300は、用紙Pを検知するまで待機する。
In step S2, when the passage of the paper P is not detected (S2, No), the
ステップS2において、用紙Pの通過を検知した場合は(S2,Yes)、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第1時間T1より長いか否かを判断する(S3)。このとき、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第1時間T1より長いと判断すると(S3,Yes)、制御装置300は、電磁クラッチ230を接続状態とし、第1モードを選択する(S4)。
If the passage of the paper P is detected in step S2 (S2, Yes), it is determined whether or not the time during which the paper P passes the
一方、ステップS3において、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第1時間T1以下であると判断すると(S3,No)、制御装置300は、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第2時間T2より短いか否かを判断する(S5)。このとき、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第2時間T2より短いと判断すると(S5,Yes)、制御装置300は、電磁クラッチ230を切断状態とし、第2モードを選択する(S6)。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the time during which the paper P passes the
そして、ステップS5において、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第2時間T2以上であると判断する(S5,No)、すわなち、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第2時間T2以上かつ第1時間T1以下であると判断すると、制御装置300は、現在選択されているモードを維持する。
In step S5, it is determined that the time during which the paper P passes through the
モードを選択したあとは、そのモードで一枚印刷を行い、印刷ジョブが完了したか否かを判断する(S7)。このとき、印刷ジョブが終了していれば(S7,Yes)、制御装置300は、現在のモードを記憶して制御動作を終了する。一方、ステップS7において、印刷ジョブが終了していなければ(S7,No)、制御装置300は、ステップS2に戻って、制御動作を続行する。
After the mode is selected, one sheet is printed in that mode, and it is determined whether or not the print job is completed (S7). At this time, if the print job has ended (S7, Yes), the
以上のように構成されたカラープリンタ1の作用および効果について説明する。
まず、カラープリンタ1は、電源を入れられた後はじめて印刷ジョブを受信すると、制御装置300により、第1モードで印刷制御が行われる。
The operation and effect of the
First, when the
第1モードにおいては、電磁クラッチ230が接続状態になるので、図3に示すように、モータMの駆動に伴い、第1駆動列201を構成する各ギヤが回転し、モータMの駆動力が、第1駆動列201を介して加圧ローラ150に伝達される。これにより、定着器100での用紙Pの搬送速度は、所定の速度になる。
In the first mode, since the
そして、複数枚連続して印刷を行っていると、定着器100では、各部材がハロゲンランプ120の輻射熱によって加熱されていく。このとき、加圧ローラ150は、膨張するため、当初の冷めているときに比べて周速が速くなり、定着器100の搬送速度が所定の速度よりも速くなる。
When a plurality of sheets are continuously printed, in the
このように定着器100における用紙Pの搬送速度が速くなると、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第2時間T2より短くなる。このとき、制御装置300により、第2モードで印刷制御が行われる。
Thus, when the conveyance speed of the paper P in the
第2モードが選択されているとき、図6に示すように、電磁クラッチ230は、切断状態であるので、モータMの駆動力は、第2駆動列202を介して加圧ローラ150に伝達される。これにより、加圧ローラ150の角速度が第1モードを選択しているときよりも遅くなり、膨張した加圧ローラ150の周速が速くなりすぎるのを抑制することができるので、定着器100の搬送速度を所定の速度に近づけられる。
When the second mode is selected, as shown in FIG. 6, the
そして、印刷ジョブが終了し、次の印刷ジョブが入力されるまでに十分な時間があると、加圧ローラ150が冷めて、加圧ローラ150の径が膨張時よりも小さくなる。このとき、再び印刷を開始すると、加圧ローラ150の周速が前回の印刷ジョブ終了時よりも遅くなり、定着器100における用紙Pの搬送速度が所定の速度よりも遅くなる。これにより、用紙Pが通紙センサ310を通過している時間が、第1時間T1より長くなるので、制御装置300により第1モードで印刷制御が行われる。これにより、加圧ローラ150の角速度が第2モードを選択しているときよりも速くなり、加圧ローラ150の周速が遅くなりすぎるのを抑制することができるので、定着器100の搬送速度を所定の速度にすることができる。
When there is sufficient time until the print job is completed and the next print job is input, the
以上のように、本実施形態では、モータMの回転速度を変えることなく、定着器100の搬送速度を変えることができる。これにより、画像形成部30と定着器100との間の用紙Pの弛みを一定の範囲内とすることができる。
As described above, in this embodiment, the conveyance speed of the fixing
そして、モータMの回転速度は変更しないので、感光ドラム51や用紙搬送機構22における用紙Pの搬送速度を一定に保つことができる。
Since the rotation speed of the motor M is not changed, the transport speed of the paper P in the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。なお、以下の説明において、前記実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明は省略する。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. About a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention. In the following description, components that are substantially the same as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
前記実施形態では、第1駆動列201が電磁クラッチ230を有し、第2駆動列202がワンウェイクラッチ270を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図8(a)に示すように、変速機構400において、第1駆動列401と第2駆動列402の両方が、電磁クラッチ430,460とワンウェイクラッチ440,470を有していてもよい。
In the embodiment, the
具体的に、第1駆動列401は、前記実施形態における第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを有する他、第1接続機構の一例としての第1電磁クラッチ430と第1ワンウェイクラッチ440を有している。また、第2駆動列402は、前記実施形態における第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを有する他、第2接続機構の一例としての第2電磁クラッチ460と第2ワンウェイクラッチ470を有している。
Specifically, the
第1電磁クラッチ430と第2電磁クラッチ460は、それぞれ前記実施形態の電磁クラッチ230と略同じ構成を有し、第1電磁クラッチ430の入力ギヤ431と、第2電磁クラッチ460の入力ギヤ461は、それぞれ第1中間ギヤ220と噛み合っている。
The first
第1ワンウェイクラッチ440と第2ワンウェイクラッチ470は、それぞれ前記実施形態のワンウェイクラッチ270と略同じ構成を有している。第1ワンウェイクラッチ440の外輪441は、第1電磁クラッチ430の出力ギヤ432と噛み合っており、第1ワンウェイクラッチ440の内輪442は、第1駆動入力ギヤ250に噛み合っている。第2ワンウェイクラッチ470の外輪471は、第2電磁クラッチ460の出力ギヤ462に噛み合っており、第2ワンウェイクラッチ470の内輪472は、第1駆動入力ギヤ250に噛み合っている。つまり、第1ワンウェイクラッチ440は、第1電磁クラッチ430と加圧ローラギヤ150Gの間に配置され、第2ワンウェイクラッチ470は、第2電磁クラッチ460と加圧ローラギヤ150Gの間に配置されている。
The first one-
そして、第1電磁クラッチ430および第1ワンウェイクラッチ440と、第2電磁クラッチ460および第2ワンウェイクラッチ470とは、第2駆動列402の速度伝達比が、第1駆動列401の速度伝達比である第1の値よりも大きい第2の値となるように、それぞれの歯数が設定されている。
The first
制御装置300は、第1モードにおいて、第1電磁クラッチ430を接続状態とするとともに、第2電磁クラッチ460を切断状態とし、第2モードにおいて、第1電磁クラッチ430を切断状態とするとともに、第2電磁クラッチ460を接続状態とするように構成されている。
In the first mode, the
このように構成された変速機構400においては、第1モードが選択されたときは、第1電磁クラッチ430が接続状態、第2電磁クラッチ460が切断状態となるため、第1駆動列401を介してモータMの駆動力が加圧ローラギヤ150Gに伝達される。
In the
このとき、第1駆動入力ギヤ250と噛み合っている第2ワンウェイクラッチ470の内輪472が回転するが、内輪472は外輪471に対して滑るので、第2ワンウェイクラッチ470の外輪471は、加圧ローラギヤ150G側からの駆動力で回転せず、第1駆動入力ギヤ250の駆動力が第2電磁クラッチ460に伝達されない。これにより、切断状態の第2電磁クラッチ460において、入力ギヤ461と出力ギヤ462の両方が共に回転することによる不具合を抑制することができる。
At this time, the
一方、第2モードが選択されたときは、第1電磁クラッチ430が切断状態、第2電磁クラッチ460が接続状態となるため図8(b)に示すように、第2駆動列402を介してモータMの駆動力が加圧ローラギヤ150Gに伝達される。
On the other hand, when the second mode is selected, the first
このとき、第1駆動入力ギヤ250と噛み合っている第1ワンウェイクラッチ440の内輪442が回転するが、内輪442は外輪441に対して滑るので、第1ワンウェイクラッチ440の外輪441は、加圧ローラギヤ150G側からの駆動力で回転せず、第1駆動入力ギヤ250の駆動力が第1電磁クラッチ430に伝達されない。これにより、切断状態の第1電磁クラッチ430において、入力ギヤ431と出力ギヤ432の両方が共に回転することによる不具合を抑制することができる。
At this time, the
なお、上記した変形例においては、第1駆動列401と第2駆動列402の両方が、ワンウェイクラッチ440,470を備えていたが、第1駆動列401と第2駆動列402の一方のみがワンウェイクラッチを備える構成であってもよいし、第1駆動列401と第2駆動列402の両方がワンウェイクラッチを備えない構成であってもよい。
In the above-described modification, both the
前記実施形態では、変速機構200が電磁クラッチ230を備えていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図9(a),(b)に示すように、変速機構500は、電磁クラッチを備えず、遊星ギヤ機構510,520を備えていてもよい。
In the embodiment, the
具体的に、変速機構500において、第1駆動列501は、前記実施形態における第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを備える他、第1中間ギヤ220と第1駆動入力ギヤ250の間に第1遊星ギヤ機構510を備えている。そして、第2駆動列502は、前記実施形態における第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを備える他、第1中間ギヤ220と第1駆動入力ギヤ250の間に第2遊星ギヤ機構520を備えている。また、装置本体10内には、各遊星ギヤ機構510,520に作用するロック機構503が設けられている。
Specifically, in the
第1遊星ギヤ機構510は、モータMから駆動力が入力される第1要素の一例としての第1サンギヤ511と、第3要素の一例としての第1リングギヤ512と、複数の第1プラネタリギヤ513と、定着器100に駆動力を出力する第2要素の一例としての第1キャリア514とを有している。
The first
第1サンギヤ511は、ギヤ本体511Aと、ギヤ本体511Aに一体に設けられる回転軸511Bとを有している。そして、ギヤ本体511Aの外周面と回転軸511Bの外周面にはそれぞれギヤ歯が形成されている。この第1サンギヤ511は、第1中間ギヤ220と噛み合っており、モータMが駆動したときに、モータMから駆動力が入力されるようになっている。
The
第1リングギヤ512は、回転軸511Bに対して回転可能に設けられ、回転軸線を中心とする環状の内歯部512Aと、内歯部512Aと軸方向にずれて設けられる外歯部512Bとを有している。内歯部512Aは、内周面にギヤ歯が設けられ、外歯部512Bは、外周面にギヤ歯が設けられている。
The
第1プラネタリギヤ513は、第1サンギヤ511と第1リングギヤ512の間に配置されたギヤであり、第1サンギヤ511の回転軸511Bのギヤ歯と第1リングギヤ512の内歯部512Aのギヤ歯の両方に噛み合っている。
The first
第1キャリア514は、各第1プラネタリギヤ513を軸支する軸支部514Aを有するとともに、第1サンギヤ511の回転軸511Bに対して回転可能に設けられている。第1キャリア514は、外周面にギヤ歯が形成され、第1駆動入力ギヤ250と噛み合っており、加圧ローラギヤ150Gに駆動力を出力するようになっている。
The
第2遊星ギヤ機構520は、第1遊星ギヤ機構510と略同じ構成を有し、第1要素の一例としての第1サンギヤ511と、内歯部522Aと外歯部522Bを有する第3要素の一例としての第2リングギヤ522と、複数の第2プラネタリギヤ523と、第2プラネタリギヤ523を軸支する軸支部524Aを有する第2要素の一例としての第2キャリア524とを有している。つまり、第1遊星ギヤ機構510の第1要素と第2遊星ギヤ機構520の第1要素は、同一の第1サンギヤ511であり、同軸上で一体に回転可能である。
The second
また、第1遊星ギヤ機構510と第2遊星ギヤ機構520は、第2駆動列502の速度伝達比が、第1駆動列501の速度伝達比である第1の値よりも大きい第2の値となるように、それぞれの歯数が設定されている。
In addition, the first
このように構成された第1遊星ギヤ機構510と第2遊星ギヤ機構520は、図9(b)に示すように、装置本体10内に設けられたロック機構503により、第1リングギヤ512と第2リングギヤ522の回転状態と停止状態とが切り替えられるようになっている。
As shown in FIG. 9B, the first
ロック機構503は、駆動部の一例としてのソレノイド540と、揺動可能に設けられ、ソレノイド540によって基端部が押されるアーム部材550とを備えて構成されている。
The
アーム部材550は、揺動中心から第1リングギヤ512の外歯部512B側に延び、先端に爪551A(係合部)を有する第1アーム551と、揺動中心から第2リングギヤ522の外歯部522B側に延び、先端に爪552A(係合部)を有する第2アーム552とを有している。このアーム部材550は、揺動することで、第1アーム551の爪551Aが第1リングギヤ512に対して径方向に移動し、第2アーム552の爪552Aが第2リングギヤ522に対して径方向に移動するように構成されている。なお、アーム部材550は、ソレノイド540が作動していないときに、第1アーム551の爪551Aが第1リングギヤ512の外歯部512Bに係合し、第2アーム552の爪552Aが第2リングギヤ522から離間するように、図示しないバネによって付勢されている。
The
このアーム部材550は、ソレノイド540が作動していない図9(b)に示す状態で、第1アーム551の爪551Aが第1リングギヤ512の外歯部512Bに径方向から係合し、第1リングギヤ512を停止状態にする。このとき、第2アーム552の爪552Aは第2リングギヤ522の外歯部522Bから離間しており、第2リングギヤ522は、回転状態となっている。また、アーム部材550は、ソレノイド540が作動した図10(b)に示す状態で、第2アーム552の爪552Aが第2リングギヤ522の外歯部522Bに径方向から係合し、第2リングギヤ522を停止状態にする。このとき、第1アーム551の爪551Aは第1リングギヤ512の外歯部512Bから離間しており、第1リングギヤ512は、回転状態となっている。
In the
制御装置300は、第1モードを選択するとき、ソレノイド540を作動させないことで、第1リングギヤ512を停止状態にするとともに、第2リングギヤ522を回転状態とするように構成されている。また、制御装置300は、第2モードを選択するとき、ソレノイド540を作動させることで、第1リングギヤ512を回転状態とするとともに、第2リングギヤ522を停止状態にするように構成されている。
When the first mode is selected, the
このように構成された変速機構500においては、第1モードが選択されたときは、図9(a)に示すように、第1リングギヤ512が停止状態となっているので、第1サンギヤ511から第1プラネタリギヤ513を介して第1キャリア514にモータMの駆動力が伝達され、第1キャリア514が回転する。一方、第2リングギヤ522は回転状態となっているので、第2キャリア524には、モータMの駆動力が伝達されない。これにより、第1モードにおいては、第1駆動列501を介して、モータMの駆動力が、加圧ローラギヤ150Gに伝達される。
In the
第2モードが選択されたときは、図10(a)に示すように、第2リングギヤ522が停止状態となっているので、第1サンギヤ511から第2プラネタリギヤ523を介して第2キャリア524にモータMの駆動力が伝達され、第2キャリア524が回転する。一方、第1リングギヤ512は回転状態となっているので、第1キャリア514には、モータMの駆動力が伝達されない。これにより、第2モードにおいては、第2駆動列502を介して、モータMの駆動力が、加圧ローラギヤ150Gに伝達される。
When the second mode is selected, as shown in FIG. 10A, the
そして、第1遊星ギヤ機構510および第2遊星ギヤ機構520においては、第1要素と第3要素が第1サンギヤ511と第1リングギヤ512および第2リングギヤ522で構成されているため、第1要素もしくは第3要素を第1キャリア514または第2キャリア524とした場合と比較して、変速機構500の速度伝達比を大きくすることができる。これにより、モータMの駆動力を、トルクを増幅して定着器100に伝達することができる。
In the first
前記した変形例においては、遊星ギヤ機構510,520のサンギヤ511が、モータMから駆動力が入力される第1要素であり、遊星ギヤ機構510,520のリングギヤ512,513が、第3要素であったが、遊星ギヤ機構の構成はこれに限定されるものではない。例えば、遊星ギヤ機構は、サンギヤが第3要素として機能し、リングギヤが第1要素として機能するように構成されていてもよい。
In the modified example described above, the
前記した変形例においては、変速機構500が2つの遊星ギヤ機構510,520を備えていたが、図11(a)に示すように、変速機構600は、1つの遊星ギヤ機構600Aを備える構成であってもよい。
In the above-described modification, the
変速機構600において、第1駆動列601は、前記実施形態における第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを有する他、第1中間ギヤ220と第1駆動入力ギヤ250の間に、遊星ギヤ機構600Aと第3ワンウェイクラッチ650を有し、第2駆動列602は、前記実施形態における第1伝達ギヤ210、第1中間ギヤ220、第1駆動入力ギヤ250および加圧ローラギヤ150Gを有する他、第1中間ギヤ220と第1駆動入力ギヤ250の間に、遊星ギヤ機構600Aと第4ワンウェイクラッチ660を有している。なお、第3ワンウェイクラッチ650と第4ワンウェイクラッチ660は、前記実施形態におけるワンウェイクラッチ270と同様の構成を有している。また、装置本体2内には、前記した変形例におけるロック機構503が設けられている。
In the
遊星ギヤ機構600Aは、定着器100に駆動力を出力する第2要素の一例としてのサンギヤ610と、定着器100に駆動力を出力する第3要素の一例としてのリングギヤ620と、複数のプラネタリギヤ630と、モータMから駆動力が入力される第1要素の一例としてのキャリア640とを備えている。
The
サンギヤ610は、大径部611と、小径部612と、大径部611および小径部612と一体に回転可能な軸部613とを有している。大径部611、小径部612および軸部613は、それぞれ外周面にギヤ歯が形成されている。そして、大径部611は、第3ワンウェイクラッチ650の外輪651と噛み合っている。なお、第3ワンウェイクラッチ650の内輪652は、第1駆動入力ギヤ250と噛み合っており、サンギヤ610から外輪651に入力された駆動力を第1駆動入力ギヤ250に伝達するようになっている。つまり、サンギヤ610から第3ワンウェイクラッチ650を介して加圧ローラギヤ150Gに駆動力を出力可能となっている。
The
このサンギヤ610は、ロック機構503の第1アーム551の爪551Aが小径部612に対して係合・離間することで、停止状態と回転状態に切り替えられるようになっている。
The
リングギヤ620は、サンギヤ610の軸部613に対して回転可能に設けられ、環状に形成された本体部621と、本体部621に対して軸方向にずれて設けられる係止部622とを有している。本体部621は、内周面と外周面にギヤ歯が形成されている。また、係止部622は、外周面にギヤ歯が形成されている。そして、リングギヤ620の本体部621は、第4ワンウェイクラッチ660の外輪661と噛み合っている。なお、第4ワンウェイクラッチ660の内輪662は、第1駆動入力ギヤ250と噛み合っており、リングギヤ620から外輪661に入力された駆動力を第1駆動入力ギヤ250に伝達するようになっている。つまり、リングギヤ620から第4ワンウェイクラッチ660を介して加圧ローラギヤ150Gに駆動力を出力可能となっている。
The
このリングギヤ620は、ロック機構503の第2アーム552の爪552Aが係止部622に対して係合・離間することで、停止状態と回転状態に切り替えられるようになっている。
The
各プラネタリギヤ630は、サンギヤ610の軸部613とリングギヤ620の本体部621の間に配置され、軸部613のギヤ歯と本体部621のギヤ歯と噛み合っている。
Each
キャリア640は、プラネタリギヤ630を軸支する軸支部641を有し、サンギヤ610の軸部613に対して回転可能に設けられている。キャリア640の外周面には、ギヤ歯が形成されており、第1中間ギヤ220と噛み合って、モータMからキャリア640に駆動力が入力されるようになっている。
The
制御装置300は、第1モードを選択するとき、第1アーム551の爪551Aをサンギヤ610から離間させて、サンギヤ610を回転状態にし、第2アーム552の爪552Aをリングギヤ620に係合させることで、リングギヤ620を停止状態にする。また、制御装置300は、第2モードを選択するとき、第1アーム551の爪551Aをサンギヤ610に係合させて、サンギヤ610を停止状態にし、第2アーム552の爪552Aをリングギヤ620から離間させて、リングギヤ620を回転状態にする。
When the
このように構成された変速機構600においては、第1モードが選択されたときは、図11(a)に示すように、サンギヤ610が回転状態、リングギヤ620が停止状態になっているので、キャリア640に入力された駆動力は、プラネタリギヤ630を介してサンギヤ610に伝達される。これにより、モータMの駆動力は、第1駆動列601を介して、加圧ローラギヤ150Gに伝達される。
In the
第2モードが選択されたときは、図11(b)に示すように、サンギヤ610が停止状態、リングギヤ620が回転状態になっているので、キャリア640に入力された駆動力は、プラネタリギヤ630を介してリングギヤ620に伝達される。これにより、モータMの駆動力は、第2駆動列602を介して、加圧ローラギヤ150Gに伝達される。
When the second mode is selected, as shown in FIG. 11B, since the
前記実施形態では、制御装置300が通紙センサ310の位置での用紙Pの通過時間を基準にして選択制御を実行していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、通紙センサ310を用紙Pの搬送速度を測る速度センサとし、制御装置300は、通紙センサ310から定着器100によって搬送される用紙Pの搬送速度が入力され、当該搬送速度が第1の閾値の一例しての搬送速度V1よりも小さいときは第1モードを選択し、第2の閾値の一例としての搬送速度V2よりも大きいときは第2モードを選択するように制御してもよい。なお、搬送速度V1及び搬送速度V2は、用紙Pのサイズに応じて変更する必要がなく、実験やシミュレーション等により適宜設定することができる。
In the embodiment, the
前記実施形態では、制御装置300は、通紙センサ310の検出信号を利用して選択制御を実行していたが、本発明はこれに限定されず、一定時間における印刷枚数を基準として選択制御を実行してもよい。一定時間における印刷枚数が多いほど、定着器100の温度が上昇し、加圧ローラ150の径が大きくなる。そして、この加圧ローラ150の径の変化に伴って、定着器100における用紙Pの搬送速度が変化する。そのため、本変形例のように、一定時間における印刷枚数を基準として選択制御を実行することで、定着器100と画像形成部30の間で搬送される用紙Pの弛み量を一定範囲にすることができる。
In the embodiment, the
具体的に、制御装置300は、最後に印刷した時刻から遡って一定時間内の印刷枚数を計数する計数手段を有しており、印刷枚数が第5の閾値の一例としての所定枚数よりも小さいときは、第1モードを選択し、印刷枚数が所定枚数以上のときは、第2モードを選択するように制御する。また、制御装置300は、用紙1枚の印刷を実行した後にその印刷した時刻を記録する。一定時間内の印刷枚数は、一定時間内に記録されている時刻をカウントすることで判断される。なお、一定時間や所定枚数は、実験やシミュレーション等により適宜設定することができる。
Specifically, the
このような制御装置300の動作について、図12を参照して説明する。
制御装置300は、制御動作を開始すると、まず、印刷ジョブを受信したか否かを判断する(S11)。このとき、印刷ジョブを受信していなければ(S11,No)、制御装置300は、制御動作を終了する。一方、印刷ジョブを受信すると(S11,Yes)、制御装置300は、一定時間内の印刷枚数を計数し(S12)、一定時間内の印刷枚数が所定枚数未満か否かを判断する(S13)。
The operation of the
When starting the control operation, the
このとき、一定時間内の印刷枚数が所定枚数未満であった場合(S13,Yes)、制御装置300は、第1モードを選択し(S15)、一枚分の印刷を実行する(S16)。一方、ステップS13において、一定時間内の印刷枚数が所定枚数以上であると判断した場合(S13、No)、制御装置300は、第2モードを選択し(S14)、一枚分の印刷を実行する(S16)。
At this time, if the number of printed sheets within a predetermined time is less than the predetermined number (S13, Yes), the
ステップS16で一枚印刷を実行した後は、制御装置300は、現在の時刻を記録し(S17)、印刷ジョブが完了したか否かを判断する(S18)。
After printing one sheet in step S16, the
このとき、印刷ジョブが完了していると判断すると(S18,Yes)、制御装置300は、制御動作を終了する。一方、ステップS18において、印刷ジョブが完了していないと判断すると(S18,No)、制御装置300は、ステップS12に戻って、印刷制御を続行する。
At this time, if it is determined that the print job is completed (S18, Yes), the
このように構成されたカラープリンタ1においては、一定時間内に所定枚数以上を印刷することで、定着器100の温度が一定以上になって加圧ローラ150の径が大きくなると、制御装置300が第2モードを選択して、加圧ローラ150の回転速度を遅くするので、定着器100の搬送速度を一定の範囲内にすることができる。
In the
また、上述した計数手段は、最後に印刷した時刻から遡って一定時間内のモータMの回転回数を計数するように構成してもよい。一定時間内のモータMの回転回数が多いほど、一定時間内の印刷枚数が多くなり、加圧ローラ150の径が大きくなる。そして、この加圧ローラ150の径の変化に伴って、定着器100の搬送速度が変化する。そこで、本変形例のように、一定時間におけるモータMの回転回数を基準として選択制御を実行することで、定着器100と画像形成部30の間で搬送される用紙Pの弛み量を一定範囲にすることができる。
Further, the counting means described above may be configured to count the number of rotations of the motor M within a certain time from the last printing time. As the number of rotations of the motor M within a certain time increases, the number of printed sheets within a certain time increases and the diameter of the
具体的に、制御装置300は、回転回数が第6の閾値の一例としての所定回数よりも小さいときは、第1モードを選択し、回転回数が所定回数以上のときは、第2モードを選択するように制御する。また、制御装置300は、図12における形態と同様に、用紙1枚の印刷を実行した後にその印刷した時刻を記録する。一定時間内のモータMの回転回数は、1枚分の印刷に必要と考えられるモータMの回転回数と一定時間内の印刷枚数(印刷枚数に対応した複数の時刻)の積により、判断される。なお、一定時間や所定回数は、実験やシミュレーション等により適宜設定することができる。
Specifically, the
このような制御装置300の動作について、図13を参照して説明する。
ステップS11の処理は、図12と同様であり、印刷ジョブがあると判断した場合には(S11,Yes)、制御装置300は、最後に印刷した時刻から遡って一定時間内のモータMの回転回数(印刷1枚分のモータMの回転回数と印刷枚数に対応した複数の時刻の積)を計数し(S22)、回転回数が所定回数より小さいか否かを判断する(S23)。
The operation of the
The processing in step S11 is the same as that in FIG. 12, and when it is determined that there is a print job (S11, Yes), the
ステップS23において、制御装置300は、モータMの回転回数が所定回数より小さい場合(S23,Yes)、第1モードを選択し(S25)、モータMの回転回数が所定回数以上の場合(S23,No)、第2モードを選択する(S24)。ステップS24またはステップS25の後、ステップS16以降の処理は、図12と同様である。
In step S23, when the number of rotations of the motor M is smaller than the predetermined number (S23, Yes), the
このように構成されたカラープリンタ1においては、一定時間内にモータMが所定回数以上を回転する、すなわち、短い間隔で複数枚印刷されることで、定着器100の温度が一定以上になって加圧ローラ150の径が大きくなると、制御装置300が第2モードを選択して、加圧ローラ150の回転速度を遅くするので、定着器100の搬送速度を一定の範囲内にすることができる。
In the
前記実施形態では、接続機構の一例として電磁クラッチ230を例示したが、本発明はこれに限定されず、接続機構の構成を適宜変更してもよい。例えば、ソレノイドを使用して揺動ギヤを動かすことで、接続機構を接続状態と切断状態にするよう構成してもよい。
In the embodiment, the
また、接続機構として、遊星ギヤ機構を採用してもよい。例えば、前記実施形態において、電磁クラッチ230に代えて前記した変形例における第1遊星ギヤ機構510を設けてもよい。この場合、制御装置300は、第1リングギヤ512を停止状態とすることで、接続機構を、第1サンギヤ511(入力部)と第1キャリア514(出力部)が共に回転する接続状態とすることができる。また制御装置300は、第1リングギヤ512を回転状態とすることで、接続機構を、第1キャリア514が回転しない切断状態とすることができる。
Moreover, you may employ | adopt a planetary gear mechanism as a connection mechanism. For example, in the above embodiment, the first
前記実施形態では、加熱ユニットHUは、定着ベルト110と、定着ベルト110の内側に設けられるハロゲンランプ120とを備える構成であったが、本発明はこれに限定されず、円筒状の加熱ローラと、当該加熱ローラの内側に配置されたハロゲンランプ120とを備えて構成されていてもよい。
In the embodiment, the heating unit HU includes the fixing
この場合、変速機構200の第1駆動入力ギヤ250が、加熱ローラと一体に回転するギヤと噛み合い、変速機構200が、モータMの駆動力を加熱ローラに伝達するように構成されていてもよい。
In this case, the first
前記実施形態では、加熱ユニットHUが加圧ローラ150に向けて付勢されていたが、本発明はこれに限定されず、バネ等によって加圧ローラ150が加熱ユニットHUに向けて付勢されていてもよい。
In the embodiment, the heating unit HU is urged toward the
前記実施形態では、通紙センサ310は、定着器100の下流側の隣接した位置に配置されていたが、定着器100の上流側の隣接した位置に配置されていてもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Pを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば、OHPシートであってもよい。 In the embodiment, the paper P such as a thick paper, a postcard, and a thin paper is used as an example of the sheet. However, the present invention is not limited to this, and may be an OHP sheet, for example.
前記実施形態では、カラープリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to the
1 カラープリンタ
22 用紙搬送機構
30 画像形成部
40 スキャナユニット
51 感光ドラム
100 定着器
110 定着ベルト
120 ハロゲンランプ
150 加圧ローラ
200 変速機構
201 第1駆動列
202 第2駆動列
230 電磁クラッチ
231 入力ギヤ
232 出力ギヤ
270 ワンウェイクラッチ
300 制御装置
310 センサ
HU 加熱ユニット
M モータ
P 用紙
DESCRIPTION OF
Claims (28)
前記画像形成部から送られてきたシートを搬送および加熱することで画像をシートに定着させる定着器と、
前記定着器を駆動する駆動力を発生するモータと、
速度伝達比が第1の値である第1駆動列と、速度伝達比が前記第1の値よりも大きい第2の値である第2駆動列とを有し、前記モータの駆動力を、前記第1駆動列および前記第2駆動列の一方を介して前記定着器に伝達する変速機構と、
前記モータの駆動力を前記第1駆動列を介して前記定着器に伝達する第1モードと、前記モータの駆動力を前記第2駆動列を介して前記定着器に伝達する第2モードのいずれか一方を選択する選択制御を実行する制御手段と、を備え、
前記変速機構は、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤの3つの要素を有する遊星ギヤ機構であって、前記モータから駆動力が入力される第1要素と、前記定着器に駆動力を出力する第2要素と、第3要素とを有する遊星ギヤ機構を備え、
前記遊星ギヤ機構は、前記第1駆動列に設けられた第1遊星ギヤ機構と、前記第2駆動列に設けられた第2遊星ギヤ機構とからなり、
前記制御手段は、前記第1モードにおいて前記第1遊星ギヤ機構の前記第3要素を停止状態とするとともに、前記第2遊星ギヤ機構の前記第3要素を回転状態とし、前記第2モードにおいて前記第1遊星ギヤ機構の前記第3要素を回転状態とするとともに、前記第2遊星ギヤ機構の前記第3要素を停止状態とすることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet;
A fixing device for fixing the image to the sheet by conveying and heating the sheet sent from the image forming unit;
A motor for generating a driving force for driving the fixing device;
A first drive train whose speed transmission ratio is a first value; and a second drive train whose speed transmission ratio is a second value larger than the first value; and the driving force of the motor, A transmission mechanism for transmitting to the fixing device via one of the first drive train and the second drive train;
Either the first mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first driving train or the second mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the second driving train. Control means for executing selection control for selecting one of them ,
The speed change mechanism is a planetary gear mechanism having three elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, and includes a first element that receives a driving force from the motor and a second element that outputs the driving force to the fixing device. A planetary gear mechanism having a third element,
The planetary gear mechanism comprises a first planetary gear mechanism provided in the first drive train and a second planetary gear mechanism provided in the second drive train,
The control means puts the third element of the first planetary gear mechanism in a stopped state in the first mode, turns the third element of the second planetary gear mechanism in a rotating state, and turns the third element of the second planetary gear mechanism in the second mode. An image forming apparatus characterized in that the third element of the first planetary gear mechanism is set in a rotating state and the third element of the second planetary gear mechanism is set in a stopped state.
前記ロック機構は前記第3要素に径方向から係合する係合部と、前記係合部を径方向に移動させる駆動部とを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 A lock mechanism for bringing the third element into a stopped state;
The said locking mechanism is provided with the engaging part engaged with the said 3rd element from radial direction, and the drive part which moves the said engaging part to radial direction, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Image forming apparatus.
前記画像形成部から送られてきたシートを搬送および加熱することで画像をシートに定着させる定着器と、
前記定着器を駆動する駆動力を発生するモータと、
速度伝達比が第1の値である第1駆動列と、速度伝達比が前記第1の値よりも大きい第2の値である第2駆動列とを有し、前記モータの駆動力を、前記第1駆動列および前記第2駆動列の一方を介して前記定着器に伝達する変速機構と、
前記モータの駆動力を前記第1駆動列を介して前記定着器に伝達する第1モードと、前記モータの駆動力を前記第2駆動列を介して前記定着器に伝達する第2モードのいずれか一方を選択する選択制御を実行する制御手段と、を備え、
前記変速機構は、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤの3つの要素を有する遊星ギヤ機構であって、前記モータから駆動力が入力される第1要素と、前記定着器に駆動力を出力する第2要素および第3要素とを有する遊星ギヤ機構を備え、
前記第1駆動列は、前記モータの駆動力を前記第2要素と前記第2要素から駆動力が入力される第1ワンウェイクラッチを介して前記定着器に伝達し、
前記第2駆動列は、前記モータの駆動力を前記第3要素と前記第3要素から駆動力が入力される第2ワンウェイクラッチを介して前記定着器に伝達し、
前記制御手段は、前記第1モードにおいて前記第3要素を停止状態とするとともに、前記第2要素を回転状態とし、前記第2モードにおいて前記第3要素を回転状態とするとともに、前記第2要素を停止状態とすることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet;
A fixing device for fixing the image to the sheet by conveying and heating the sheet sent from the image forming unit;
A motor for generating a driving force for driving the fixing device;
A first drive train whose speed transmission ratio is a first value; and a second drive train whose speed transmission ratio is a second value larger than the first value; and the driving force of the motor, A transmission mechanism for transmitting to the fixing device via one of the first drive train and the second drive train;
Either the first mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first driving train or the second mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the second driving train. Control means for executing selection control for selecting one of them ,
The transmission mechanism is a planetary gear mechanism having three elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, and includes a first element that receives a driving force from the motor, a second element that outputs the driving force to the fixing device, and A planetary gear mechanism having a third element;
The first drive train transmits the driving force of the motor to the fixing device through the second element and a first one-way clutch to which the driving force is input from the second element.
The second drive train transmits the driving force of the motor to the fixing device via the third element and a second one-way clutch to which the driving force is input from the third element.
The control means puts the third element in a stopped state in the first mode, turns the second element in a rotating state, turns the third element in a rotating state in the second mode, and moves the second element Is stopped.
前記制御手段は、前記センサの検知結果を利用して前記選択制御を実行することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The sensor is disposed at a position adjacent to the fixing device in the sheet conveyance path, and includes a sensor for detecting sheet conveyance.
It said control means, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that by utilizing the detection result of the sensor to perform the selection control.
一定時間における印刷枚数を計数する計数手段を有し、
印刷枚数が第5の閾値よりも小さいときは前記第1モードを選択し、印刷枚数が前記第5の閾値以上のときは前記第2モードを選択することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control means includes
Having a counting means for counting the number of printed sheets in a certain period of time;
The first mode is selected when the number of printed sheets is smaller than a fifth threshold, and the second mode is selected when the number of printed sheets is equal to or larger than the fifth threshold. The image forming apparatus according to any one of 6 .
前記画像形成部から送られてきたシートを搬送および加熱することで画像をシートに定着させる定着器と、
前記定着器を駆動する駆動力を発生するモータと、
速度伝達比が第1の値である第1駆動列と、速度伝達比が前記第1の値よりも大きい第2の値である第2駆動列とを有し、前記モータの駆動力を、前記第1駆動列および前記第2駆動列の一方を介して前記定着器に伝達する変速機構と、
前記モータの駆動力を前記第1駆動列を介して前記定着器に伝達する第1モードと、前記モータの駆動力を前記第2駆動列を介して前記定着器に伝達する第2モードのいずれか一方を選択する選択制御を実行する制御手段と、を備え、
シートの搬送経路における前記定着器に隣接した位置に配置され、シートの搬送を検知するセンサを備え、
前記センサは、前記定着器よりも前記搬送経路の下流側に配置され、
前記制御手段は、前記センサの検知結果を利用して前記選択制御を実行し、シートが前記センサを通過する時間が第3の閾値よりも大きいときは前記第1モードを選択することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet;
A fixing device for fixing the image to the sheet by conveying and heating the sheet sent from the image forming unit;
A motor for generating a driving force for driving the fixing device;
A first drive train whose speed transmission ratio is a first value; and a second drive train whose speed transmission ratio is a second value larger than the first value; and the driving force of the motor, A transmission mechanism for transmitting to the fixing device via one of the first drive train and the second drive train;
Either the first mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first driving train or the second mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the second driving train. Control means for executing selection control for selecting one of them ,
The sensor is disposed at a position adjacent to the fixing device in the sheet conveyance path, and includes a sensor for detecting sheet conveyance.
The sensor is disposed on the downstream side of the conveyance path with respect to the fixing device,
The control means executes the selection control using a detection result of the sensor, and selects the first mode when a time for the sheet to pass through the sensor is larger than a third threshold value. Image forming apparatus.
前記画像形成部から送られてきたシートを搬送および加熱することで画像をシートに定着させる定着器と、
前記定着器を駆動する駆動力を発生するモータと、
速度伝達比が第1の値である第1駆動列と、速度伝達比が前記第1の値よりも大きい第2の値である第2駆動列とを有し、前記モータの駆動力を、前記第1駆動列および前記第2駆動列の一方を介して前記定着器に伝達する変速機構と、
前記モータの駆動力を前記第1駆動列を介して前記定着器に伝達する第1モードと、前記モータの駆動力を前記第2駆動列を介して前記定着器に伝達する第2モードのいずれか一方を選択する選択制御を実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
一定時間における前記モータの回転回数を計数する計数手段を有し、
前記モータの回転数が第6の閾値よりも小さいとき前記第1モードを選択し、前記モータの回転数が前記第6の閾値以上のときは前記第2モードを選択することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet;
A fixing device for fixing the image to the sheet by conveying and heating the sheet sent from the image forming unit;
A motor for generating a driving force for driving the fixing device;
A first drive train whose speed transmission ratio is a first value; and a second drive train whose speed transmission ratio is a second value larger than the first value; and the driving force of the motor, A transmission mechanism for transmitting to the fixing device via one of the first drive train and the second drive train;
Either the first mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the first driving train or the second mode in which the driving force of the motor is transmitted to the fixing device via the second driving train. Control means for executing selection control for selecting one of them ,
The control means includes
Having a counting means for counting the number of rotations of the motor in a fixed time;
The first mode is selected when the rotational speed of the motor is smaller than a sixth threshold value, and the second mode is selected when the rotational speed of the motor is greater than or equal to the sixth threshold value. Forming equipment.
前記制御手段は、前記接続機構の接続状態と切断状態とを選択することを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The speed change mechanism includes an input unit to which driving force is input from the motor, and an output unit that outputs driving force to the fixing device, and a connection state in which the input unit and the output unit rotate together, A connection mechanism capable of selecting a cutting state in which the output unit does not rotate;
It said control means, the image forming apparatus according to any one of claims 13 claim 11, characterized by selecting a disconnected state and the connected state of the connecting mechanism.
前記第2駆動列は、前記定着器側から駆動力が入力されているときに駆動力を伝達しないワンウェイクラッチを有し、
前記制御手段は、前記第1モードにおいて前記接続機構を接続状態とし、前記第2モードにおいて接続機構を切断状態とすることを特徴とする請求項14または請求項15に記載の画像形成装置。 The first drive train has the connection mechanism,
The second driving train has a one-way clutch that does not transmit driving force when driving force is input from the fixing device side,
16. The image forming apparatus according to claim 14 , wherein the control unit sets the connection mechanism in a connected state in the first mode, and sets the connection mechanism in a disconnected state in the second mode.
前記制御手段は、前記第1モードにおいて前記第1接続機構を接続状態とするとともに、前記第2接続機構を切断状態とし、前記第2モードにおいて前記第1接続機構を切断状態とするとともに、前記第2接続機構を接続状態とすることを特徴とする請求項14または請求項15に記載の画像形成装置。 The connection mechanism includes a first connection mechanism provided in the first drive train and a second connection mechanism provided in the second drive train,
The control means sets the first connection mechanism in the connected state in the first mode, sets the second connection mechanism in a disconnected state, sets the first connection mechanism in the disconnected state in the second mode, and 16. The image forming apparatus according to claim 14, wherein the second connection mechanism is in a connected state.
前記制御手段は、前記前記第3要素の回転状態と停止状態とを選択することを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The speed change mechanism is a planetary gear mechanism having three elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, and includes a first element that receives a driving force from the motor and a second element that outputs the driving force to the fixing device. A planetary gear mechanism having a third element,
Said control means, the image forming apparatus according to any one of claims 13 claim 11, characterized by selecting a stop state and the rotation state of said third element.
前記ロック機構は前記第3要素に径方向から係合する係合部と、前記係合部を径方向に移動させる駆動部とを備えることを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。 A lock mechanism for bringing the third element into a stopped state;
The image forming apparatus according to claim 19 , wherein the lock mechanism includes an engagement portion that engages with the third element in a radial direction, and a drive portion that moves the engagement portion in the radial direction.
前記制御手段は、前記第1モードにおいて前記第1遊星ギヤ機構の前記第3要素を停止状態とするとともに、前記第2遊星ギヤ機構の前記第3要素を回転状態とし、前記第2モードにおいて前記第1遊星ギヤ機構の前記第3要素を回転状態とするとともに、前記第2遊星ギヤ機構の前記第3要素を停止状態とすることを特徴とする請求項19から請求項21のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The planetary gear mechanism comprises a first planetary gear mechanism provided in the first drive train and a second planetary gear mechanism provided in the second drive train,
The control means puts the third element of the first planetary gear mechanism in a stopped state in the first mode, turns the third element of the second planetary gear mechanism in a rotating state, and turns the third element of the second planetary gear mechanism in the second mode. 22. The device according to claim 19 , wherein the third element of the first planetary gear mechanism is set in a rotating state, and the third element of the second planetary gear mechanism is set in a stopped state. The image forming apparatus described in 1.
前記第1駆動列は、前記モータの駆動力を前記第2要素と前記第2要素から駆動力が入力される第1ワンウェイクラッチを介して前記定着器に伝達し、
前記第2駆動列は、前記モータの駆動力を前記第3要素と前記第3要素から駆動力が入力される第2ワンウェイクラッチを介して前記定着器に伝達し、
前記制御手段は、前記第1モードにおいて前記第3要素を停止状態とするとともに、前記第2要素を回転状態とし、前記第2モードにおいて前記第3要素を回転状態とするとともに、前記第2要素を停止状態とすることを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The transmission mechanism is a planetary gear mechanism having three elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, and includes a first element that receives a driving force from the motor, a second element that outputs the driving force to the fixing device, and A planetary gear mechanism having a third element;
The first drive train transmits the driving force of the motor to the fixing device through the second element and a first one-way clutch to which the driving force is input from the second element.
The second drive train transmits the driving force of the motor to the fixing device via the third element and a second one-way clutch to which the driving force is input from the third element.
The control means puts the third element in a stopped state in the first mode, turns the second element in a rotating state, turns the third element in a rotating state in the second mode, and moves the second element the image forming apparatus according to any one of claims 13 claim 11, characterized in that the stopped state.
前記モータの駆動力が前記シート搬送手段に伝達されることを特徴とする請求項1から請求項24のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A sheet conveying means for conveying the sheet;
25. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a driving force of the motor is transmitted to the sheet conveying unit.
前記モータの駆動力が前記感光体に伝達されることを特徴とする請求項1から請求項25のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming unit includes a photoreceptor on which a developer image is formed,
26. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a driving force of the motor is transmitted to the photoconductor.
前記変速機構は、前記モータの駆動力を前記加圧ローラに伝達することを特徴とする請求項1から請求項26のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The fixing device includes a heating unit that is heated by a heat source, a pressure roller that sandwiches a sheet between the heating unit and rotates while being in contact with the heating unit, and one of the heating unit and the pressure roller. Biasing means for biasing toward the other,
The transmission mechanism, an image forming apparatus according to any one of claims 26 claim 1, characterized in that for transmitting the driving force of the motor to the pressure roller.
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