JP6425053B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、定着ローラーや定着ベルト等の定着部材と加圧ローラー等の加圧部材との圧接により形成されるニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構を有する定着装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention is provided with a fixing device having a nip pressure adjusting mechanism for adjusting a nip pressure of a nip portion formed by pressure contact between a fixing member such as a fixing roller or a fixing belt and a pressure member such as a pressure roller, The present invention relates to an image forming apparatus.

特許文献1に開示されている定着装置は、例えば封筒等を通紙した時のしわ防止や、定着ローラーが長時間圧接された状態で放置されることで発生する凹状の永久歪み、いわゆるCセット現象を防止するためにニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構を備えている。   The fixing device disclosed in Patent Document 1, for example, prevents wrinkles when passing through an envelope or the like, and a concave permanent distortion caused by the fixing roller being left in a pressure-contacted state for a long time, a so-called C set A nip pressure adjustment mechanism is provided to adjust the nip pressure of the nip portion in order to prevent the phenomenon.

このニップ圧調整機構は、偏心カムを駆動ギヤ列を介してモーターにより180°反転させて最小半径部と最大半径部とに切り替えることで、加圧ローラーを定着ローラーに押し付ける圧縮バネのバネ圧を増減させてニップ部の圧力を調整している。   The nip pressure adjusting mechanism reverses the eccentric cam by 180 ° by the motor via the drive gear train to switch between the minimum radius portion and the maximum radius portion, thereby the spring pressure of the compression spring pressing the pressure roller against the fixing roller. The pressure at the nip is adjusted by increasing or decreasing.

特開2001−201976号公報JP 2001-201976 A

特許文献1のニップ圧調整機構では、偏心カムが最小半径部から最大半径部に切り替わる方向に回転する場合には、圧縮バネは徐々に伸びるため、偏心カムはモーターの停止と同時にその位置に止まる。   In the nip pressure adjusting mechanism of Patent Document 1, when the eccentric cam rotates in the direction to switch from the minimum radius portion to the maximum radius portion, the compression spring gradually extends, so the eccentric cam stops at the same position as the motor stops. .

しかし、これとは逆に、偏心カムが最大半径部から最小半径部に切り替わる方向に回転する場合には、圧縮バネのバネ圧が解放されるため、その反発力により偏心カムが先回しされて、モーターが回転させる以上に偏心カムが回転してしまい、所定のニップ圧が得られないおそれがある。   However, conversely, when the eccentric cam rotates in the direction to switch from the maximum radius to the minimum radius, the spring pressure of the compression spring is released, so that the eccentric cam is pre-rotated by its repulsive force. The eccentric cam may rotate more than the motor rotates, and a predetermined nip pressure may not be obtained.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、偏心カムを規定の停止位置に停止させてニップ圧を安定化することで、定着性能を向上させた定着装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such a point, and the purpose thereof is a fixing device in which the fixing performance is improved by stopping the eccentric cam at a specified stop position and stabilizing the nip pressure. And providing an image forming apparatus provided with the same.

本発明に係る定着装置は、定着部材と、上記定着部材に圧接し、未定着トナー像を担持した用紙を上記定着部材との間に挟持して用紙上に未定着トナー像を溶融して定着するニップ部を形成する加圧部材と、上記ニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構とを備えた定着装置であって、上記ニップ圧調整機構は、上記加圧部材を回転自在に支持するとともに所定軸に回動可能に支持されたアーム部材と、軸心が上記所定軸と平行に延び、最大半径部及び最小半径部を有する偏心カムと、上記アーム部材と連動して所定の移動経路に沿って移動可能に配置され、上記偏心カムに当接する回転自在なコロと、上記偏心カムを駆動する駆動部と、を有していて、上記駆動部により上記偏心カムを回転させて、該偏心カムと上記コロとの当接位置を上記最大半径部と最小半径部との間で切り替えることで、上記アーム部材を上記所定軸回りに回動させて上記ニップ圧を調整するように構成され、上記最小半径部は、上記偏心カムにおける上記最大半径部から離れた位置に設けられ凹部の底面で構成され、上記凹部は、回転方向上流側の深さが、回転方向下流側の深さよりも深いものとされている。 In the fixing device according to the present invention, a fixing member and a sheet carrying an unfixed toner image in pressure contact with the fixing member are held between the fixing member and the unfixed toner image is melted and fixed on the sheet A fixing device including a pressing member forming the nipping portion and a nipping pressure adjusting mechanism adjusting the nipping pressure of the nipping portion, the nipping pressure adjusting mechanism rotatably supporting the pressing member. And an arm member rotatably supported on a predetermined axis, an eccentric cam having an axial center extending in parallel with the predetermined axis, and having a maximum radius portion and a minimum radius portion, and a predetermined movement interlocking with the arm member A rotatable roller disposed movably along the path and in contact with the eccentric cam, and a drive unit for driving the eccentric cam, the eccentric cam being rotated by the drive unit, Contact position between the eccentric cam and the roller Is configured to rotate the arm member about the predetermined axis to adjust the nip pressure by switching between the maximum radius portion and the minimum radius portion, and the minimum radius portion is the eccentric cam The recess is provided at a position apart from the maximum radius portion and is formed of the bottom surface of the recess, and the recess on the upstream side in the rotational direction is deeper than the depth on the downstream side in the rotational direction .

この構成によれば、偏心カムが最大半径部から最小半径部に切り替わると、コロが凹部に対向するため、偏心カムが先回しされることがなく、偏心カムはモーターが回転させる以上には回転せず、規定の停止位置に停止する。したがって、安定したニップ圧が得られ、定着装置の定着性能が向上する According to this configuration, when the eccentric cam switches from the maximum radius portion to the minimum radius portion, the roller faces the recess, so the eccentric cam is not rotated first, and the eccentric cam rotates more than the motor rotates. Without stopping at the specified stop position. Therefore, a stable nip pressure is obtained, and the fixing performance of the fixing device is improved .

また上記構成によれば、コロがスムーズに凹部に対向する一方、偏心カムの回転し過ぎが確実に防止される。 Further , according to the above configuration, while the roller smoothly faces the recess, the excessive rotation of the eccentric cam is reliably prevented.

また、上記コロが上記最小半径部に対向している状態で、上記コロと上記凹部底面との間に隙間が形成されていることが好ましい。   Further, it is preferable that a gap be formed between the roller and the bottom of the recess in a state where the roller is opposed to the minimum radius portion.

この構成によれば、圧縮バネのバネ圧が損失なく加圧部材に掛かる。   According to this configuration, the spring pressure of the compression spring is applied to the pressure member without loss.

本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備えている。   An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described fixing device.

この構成によれば、定着性能の向上した定着装置を備えた画像形成装置となる。   According to this configuration, the image forming apparatus includes the fixing device with improved fixing performance.

本発明によれば、コロが偏心カムの凹部に対向することで、カムが先回しされてモーターが回転させる以上に偏心カムが回転してしまう事態が解消され、偏心カムを規定の停止位置に停止させて安定したニップ圧により定着性能を向上させることができる。   According to the present invention, the roller is opposed to the recess of the eccentric cam, the situation where the eccentric cam is rotated more than the cam is rotated earlier and the motor is rotated is eliminated, and the eccentric cam is set to the specified stop position. The fixing performance can be improved by stopping and stabilizing the nip pressure.

図1は、画像形成装置の内部構造を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing the internal structure of the image forming apparatus. 図2は、定着装置の外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the fixing device. 図3は、定着装置の内部構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the fixing device. 図4は、図3のA部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion A of FIG. 図5は、偏心カムの拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of the eccentric cam. 図6は、定着装置の駆動構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a drive configuration of the fixing device. 図7は、定着ローラー回転時の動力伝達の説明図である。FIG. 7 is an explanatory view of power transmission when the fixing roller rotates. 図8は、図7の状態からニップ圧を低減ないし解除する態勢を整えた状態の動力伝達の説明図である。FIG. 8 is an explanatory view of power transmission in a state of being ready to reduce or release the nip pressure from the state of FIG. 7. 図9は、図8の状態からニップ圧を低減ないし解除した状態の説明図である。FIG. 9 is an explanatory view of a state in which the nip pressure is reduced or released from the state of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

図1は、画像形成装置1を示し、本例では胴内排紙方式のタンデム型カラー複写機である。この画像形成装置1は、下側装置本体2と上側装置本体3とを備えている。   FIG. 1 shows an image forming apparatus 1, and in this example, it is a tandem type color copying machine of an in-body delivery type. The image forming apparatus 1 includes a lower apparatus main body 2 and an upper apparatus main body 3.

下側装置本体2内には、給紙部4、画像形成部5及び定着装置6等が収容され、上側装置本体3内には、画像読取部7が収容されている。下側装置本体2と上側装置本体3との間には、排紙空間8が形成され、排紙空間8には、用紙排出トレイ9が設けられている。   In the lower apparatus body 2, the sheet feeding unit 4, the image forming unit 5, the fixing device 6 and the like are accommodated, and in the upper apparatus body 3, the image reading unit 7 is accommodated. A paper discharge space 8 is formed between the lower apparatus main body 2 and the upper apparatus main body 3, and a paper discharge tray 9 is provided in the paper discharge space 8.

給紙部4から排紙空間8に至る用紙搬送経路Lには、用紙Pを挟持して搬送する複数の搬送ローラー10が配置されている。   In the sheet conveyance path L from the sheet feeding unit 4 to the sheet discharge space 8, a plurality of conveyance rollers 10 which sandwich and convey the sheet P are disposed.

給紙部4は、用紙Pが収容される給紙カセット11と、給紙カセット11内の用紙Pを取り出して用紙搬送経路Lに送り出すためのピックアップローラー12とを有している。給紙カセット11より送り出された用紙Pは、搬送ローラー10により画像形成部5に供給される。   The sheet feeding unit 4 includes a sheet feeding cassette 11 in which the sheet P is stored, and a pickup roller 12 for taking out the sheet P in the sheet feeding cassette 11 and feeding the sheet P to a sheet conveyance path L. The sheet P fed from the sheet feeding cassette 11 is supplied to the image forming unit 5 by the conveyance roller 10.

画像形成部5は、図1右側から順にマゼンタ用、シアン用、イエロー用及びブラック用と並べられた4つの画像形成ユニット13M,13C,13Y,13Kを備え、これら画像形成ユニット13M,13C,13Y,13Kの上方には、無端状の中間転写ベルト14が駆動ローラー15とテンションローラー16に張架されて配置されている。   The image forming unit 5 includes four image forming units 13M, 13C, 13Y and 13K arranged in order from the right side in FIG. 1 for magenta, cyan, yellow and black, and these image forming units 13M, 13C and 13Y. , 13 K, an endless intermediate transfer belt 14 is disposed so as to be stretched around the driving roller 15 and the tension roller 16.

各画像形成ユニット13M,13C,13Y,13Kは、像担持体である感光体ドラム17を備え、感光体ドラム17の周囲に現像器18、露光装置19、帯電器20及びクリーニング装置21が配置されている。   Each of the image forming units 13M, 13C, 13Y, and 13K includes the photosensitive drum 17 as an image carrier, and the developing device 18, the exposure device 19, the charging device 20, and the cleaning device 21 are disposed around the photosensitive drum 17. ing.

帯電器20は、感光体ドラム17の周面を一様に帯電させる。露光装置19には、図示しないレーザー光源、ポリゴンミラー等が設けられ、レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラーを介して感光体ドラム17の周面に照射される。照射されたレーザー光により、感光体ドラム17の周面に所定の画像データ(例えば画像読取部7にて読み取った原稿画像のデータ)に応じた静電潜像が形成される。現像器18は、感光体ドラム17の周面の静電潜像にトナーを供給してトナー像として顕像化する。   The charger 20 uniformly charges the circumferential surface of the photosensitive drum 17. The exposure device 19 is provided with a laser light source, a polygon mirror and the like (not shown), and the laser light emitted from the laser light source is irradiated onto the circumferential surface of the photosensitive drum 17 via the polygon mirror. An electrostatic latent image corresponding to predetermined image data (for example, data of an original image read by the image reading unit 7) is formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 17 by the irradiated laser light. The developing unit 18 supplies toner to the electrostatic latent image on the circumferential surface of the photosensitive drum 17 to make it visible as a toner image.

感光体ドラム17は、中間転写ベルト14に下方から接触し、1次転写ローラー22で中間転写ベルト14に圧接して1次転写部を形成している。この1次転写部において、中間転写ベルト14の回転とともに、所定のタイミングで各感光体ドラム17のトナー像が中間転写ベルト14に順次転写される。これにより、中間転写ベルト14の表面には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。   The photosensitive drum 17 is in contact with the intermediate transfer belt 14 from below, and is pressed against the intermediate transfer belt 14 by the primary transfer roller 22 to form a primary transfer portion. At the primary transfer portion, the toner images of the photosensitive drums 17 are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 14 at predetermined timing as the intermediate transfer belt 14 rotates. As a result, a toner image in which toner images of four colors of magenta, cyan, yellow and black are superimposed is formed on the surface of the intermediate transfer belt 14.

クリーニング装置21は、転写後の感光体ドラム17の周面に付着残存したトナーを清掃する。なお、図示しないが、感光体ドラム17の周囲には、感光体ドラム17の周面の残留電荷を除去する除電器が配置されている。これらにより、画像形成部5が構成されている。   The cleaning device 21 cleans the toner adhering and remaining on the circumferential surface of the photosensitive drum 17 after transfer. Although not shown, around the photosensitive drum 17, a static eliminator for removing the residual charge on the circumferential surface of the photosensitive drum 17 is disposed. The image forming unit 5 is configured of these components.

用紙搬送経路Lの定着装置6下方には、バイアス電位が印加された2次転写ローラー23が駆動ローラー15と対向して配置され、2次転写ローラー23は、駆動ローラー15とで中間転写ベルト14を挟んで中間転写ベルト14に圧接して2次転写部を形成している。この2次転写部において、中間転写ベルト14の表面のトナー像が用紙Pに転写され、転写後の用紙Pは定着装置6に供給される。転写後に、図示しないベルトクリーニング装置が中間転写ベルト14に残存するトナーを清掃する。   A secondary transfer roller 23 to which a bias potential is applied is disposed below the fixing device 6 of the sheet conveyance path L so as to face the drive roller 15, and the secondary transfer roller 23 and the drive roller 15 form an intermediate transfer belt 14. Is pressed against the intermediate transfer belt 14 to form a secondary transfer portion. In the secondary transfer portion, the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 14 is transferred to the sheet P, and the sheet P after transfer is supplied to the fixing device 6. After transfer, a belt cleaning device (not shown) cleans the toner remaining on the intermediate transfer belt 14.

定着装置6は、定着ハウジング24内に収容された定着ローラー(定着部材)25及び加圧ローラー(加圧部材)26を備えている(図2及び図3参照)。定着ローラー25は
、熱源であるハロゲンヒーターを内蔵し、このハロゲンヒーターにより加熱される。加圧ローラー26は定着ローラー25に圧接され、両者間にニップ部N(図1参照)が形成される。画像形成部5から定着装置6に供給された,未定着トナー像を担持した用紙Pは、定着ローラー25と加圧ローラー26との間のニップ部Nで挟持されて加熱及び加圧されることにより、用紙P上に未定着トナー像を溶融して定着させる。
The fixing device 6 includes a fixing roller (fixing member) 25 and a pressure roller (pressure member) 26 accommodated in the fixing housing 24 (see FIGS. 2 and 3). The fixing roller 25 incorporates a halogen heater which is a heat source, and is heated by the halogen heater. The pressure roller 26 is in pressure contact with the fixing roller 25 and a nip portion N (see FIG. 1) is formed therebetween. The sheet P carrying the unfixed toner image supplied from the image forming unit 5 to the fixing device 6 is nipped by the nip portion N between the fixing roller 25 and the pressure roller 26 to be heated and pressed. Thus, the unfixed toner image is melted and fixed on the sheet P.

定着装置6にてトナー像が定着された用紙Pは、定着ローラー25及び加圧ローラー26により用紙搬送経路Lの下流側へと送り出され、搬送ローラー10により排紙空間8の用紙排出トレイ9に排出される。   The sheet P on which the toner image is fixed by the fixing device 6 is sent to the downstream side of the sheet conveyance path L by the fixing roller 25 and the pressure roller 26, and is conveyed to the sheet discharge tray 9 of the sheet discharge space 8 by the conveyance roller 10. Exhausted.

加圧ローラー26の両端には、図3に示すように、支軸27が突出し、支軸27はベアリング28に支持されている。ベアリング28は、上下に延びるアーム部材29の上端側に固定されている。アーム部材29の上端は、回動軸(図示せず)で定着ハウジング24に支持され、アーム部材29は、加圧ローラー26を上端側に回転自在に支持して回動軸を支点に上下に回動するようになっている。   As shown in FIG. 3, a support shaft 27 protrudes from both ends of the pressure roller 26, and the support shaft 27 is supported by a bearing 28. The bearing 28 is fixed to the upper end side of the arm member 29 extending vertically. The upper end of the arm member 29 is supported by the fixing housing 24 by a pivot shaft (not shown), and the arm member 29 rotatably supports the pressure roller 26 on the upper end side and vertically with the pivot shaft as a fulcrum It is supposed to rotate.

定着ハウジング24内の下端には、固定板30が取り付けられ、固定板30には、水平に延びる伸縮自在な板状のバー31の一端(図3左端)が固定されている。バー31の他端(図3右端)側には、横方向(紙面表裏方向)に広い幅広部31a(図7〜図9参照)が形成され、幅広部31aには、挿入孔31b(図7〜図9参照)が形成され、アーム部材29先端が挿入孔31bにバー31長手方向に遊びをもって挿入されている。バー31の他端(図3右端)は幅狭になっていて、後述するレバー34下端側を貫通してレバー34に支持されている。   A fixing plate 30 is attached to the lower end in the fixing housing 24, and one end (left end in FIG. 3) of an expandable plate-like bar 31 extending horizontally is fixed to the fixing plate 30. At the other end (right end in FIG. 3) of the bar 31, a wide part 31a (see FIGS. 7 to 9) wide in the lateral direction (paper surface front and back direction) is formed. 9) is formed, and the tip end of the arm member 29 is inserted into the insertion hole 31b with play in the longitudinal direction of the bar 31. The other end (right end in FIG. 3) of the bar 31 is narrow, and is supported by the lever 34 through the lower end side of the lever 34 described later.

バー31には、下側圧縮バネ32が巻装されている。下側圧縮バネ32は、固定板30とバー31の幅広部31aの端縁31cとの間に縮装されて、バネ圧でバー31を伸ばし、アーム部材29の下端側をバー31で押圧してアーム部材29を回動軸を支点に図3で反時計回りに回動させ、加圧ローラー26を定着ローラー25に押し付けるようになっている。   The lower compression spring 32 is wound around the bar 31. The lower compression spring 32 is compressed between the fixed plate 30 and the end edge 31c of the wide portion 31a of the bar 31, extends the bar 31 by spring pressure, and presses the lower end side of the arm member 29 with the bar 31. The pressure roller 26 is pressed against the fixing roller 25 by turning the arm member 29 counterclockwise in FIG.

下側圧縮バネ32の上方近傍には、上側圧縮バネ33が並設され、上側圧縮バネ33の一端(図3左端)は固定板30に固定されているとともに、他端(図3右端)はアーム部材29に固定されている。この上側圧縮バネ33は、下側圧縮バネ32がほぼ伸びきっているときに下側圧縮バネ32の1/10程度の弱いバネ圧でアーム部材29を図3で反時計回りに押圧するようになっている。   An upper compression spring 33 is juxtaposed in the upper vicinity of the lower compression spring 32, and one end (left end in FIG. 3) of the upper compression spring 33 is fixed to the fixing plate 30, and the other end (right end in FIG. It is fixed to the arm member 29. The upper compression spring 33 presses the arm member 29 counterclockwise in FIG. 3 with a weak spring pressure of about 1/10 of the lower compression spring 32 when the lower compression spring 32 is almost fully extended. It has become.

アーム部材29下端側で下側圧縮バネ32及び上側圧縮バネ33と反対側には、図4に拡大して示すように、上下に延びるレバー34が並設され、レバー34の上端は、定着ハウジング24の固定側24aに支持され、レバー34が下側圧縮バネ32のバネ圧でアーム部材29と共に押圧されて上下に回動するようになっている。また、レバー34にはコロ35が軸36で回転自在に支持されている。   On the opposite side of the lower compression spring 32 and the upper compression spring 33 at the lower end side of the arm member 29, a lever 34 extending vertically is juxtaposed as shown in FIG. 4 in an enlarged manner, and the upper end of the lever 34 is a fixing housing The lever 34 is supported by the fixed side 24 a 24 and is pressed together with the arm member 29 by the spring pressure of the lower compression spring 32 so as to rotate up and down. Further, a roller 35 is rotatably supported by a shaft 36 on the lever 34.

レバー34の反アーム部材29側の側方には、コロ35と当接する偏心カム37が回転可能にカム軸38に支持されて並設されている。偏心カム37は、図5に拡大して示すように、カム軸38から遠い最大半径部R1と、最大半径部R1から180°離れた位置に設けられカム軸38に近い最小半径部R2とを有し、最大半径部R1は、コロ35の位置がばらついても最大半径部R1からはみ出さないように中心角θが約60°の幅をもって構成されている。   On the side opposite to the arm member 29 side of the lever 34, an eccentric cam 37 in contact with the roller 35 is rotatably supported by the cam shaft 38 and arranged in parallel. The eccentric cam 37, as shown enlarged in FIG. 5, includes a maximum radius R1 far from the cam shaft 38 and a minimum radius R2 provided at a position 180 ° away from the maximum radius R1 and near the cam shaft 38 The maximum radius R1 is configured to have a central angle .theta. Of about 60.degree. So as not to protrude from the maximum radius R1 even if the position of the roller 35 varies.

偏心カム37の最小半径部R2は、凹部39の底面で構成され、コロ35が最小半径部
R2に対向すると、コロ35の一部が凹部39に嵌るようになっている。これにより、偏心カム37が最大半径部R1から最小半径部R2に切り替わると、下側圧縮バネ32のバネ圧が解放されてコロ35が勢いよく凹部39に嵌り、下側圧縮バネ32の反発力によりコロ35が凹部39から飛び出そうとするが、凹部39の側壁でコロ35の飛び出しが規制される。したがって、コロ35は最小半径部R2を行き過ぎることなく、最小半径部R2に安定して止まり、偏心カム37の先回しが防止されて偏心カム37は後述するモーターが回転させる以上には回転せず、規定の停止位置に停止するため、ニップ圧の安定化が図られ、定着装置6の定着性能を向上させることができる。
The minimum radius portion R2 of the eccentric cam 37 is formed by the bottom surface of the recess 39, and when the roller 35 faces the minimum radius portion R2, a part of the roller 35 is fitted in the recess 39. As a result, when the eccentric cam 37 switches from the maximum radius R1 to the minimum radius R2, the spring pressure of the lower compression spring 32 is released and the roller 35 snaps into the recess 39 and the repulsion force of the lower compression spring 32 As a result, the roller 35 tries to jump out of the recess 39, but the side wall of the recess 39 restricts the projection of the roller 35. Therefore, the roller 35 does not overrun the minimum radius portion R2 and stably stops at the minimum radius portion R2, and the first rotation of the eccentric cam 37 is prevented, and the eccentric cam 37 does not rotate more than the motor described later rotates. In order to stop at the specified stop position, the nip pressure can be stabilized, and the fixing performance of the fixing device 6 can be improved.

偏心カム37は、図5で凹部39より下側(回転方向上流側)が登り傾斜面37aに、凹部39より上側(回転方向下流側)が下り傾斜面37bにそれぞれ形成されている。凹部39の登り傾斜面37aの深さD1が、凹部39の下り傾斜面37bの深さD2よりも深いため、偏心カム37は非対称形になっている。これにより、コロ35を図5で矢印のように時計回りに回転した偏心カム37の凹部39にスムーズに対向させることができる一方、偏心カム37の回転し過ぎを防止することができる。また、下り傾斜面37bの深さD2が登り傾斜面37aの深さD1よりも浅くなっていることで、下り傾斜面37bが緩やかになり、偏心カム37が最大半径部R1から最小半径部R2に切り替わる際に、偏心カム37が先回しされる力を最小限に抑えることができる。   The eccentric cam 37 is formed on the upper side (the upstream side in the rotational direction) below the recess 39 in FIG. 5 on the upward inclined surface 37a, and on the upper side (the downstream side in the rotational direction) than the recess 39 on the downstream inclined surface 37b. Since the depth D1 of the upward inclined surface 37a of the recess 39 is deeper than the depth D2 of the downward inclined surface 37b of the recess 39, the eccentric cam 37 is asymmetric. As a result, the roller 35 can be made to smoothly face the recess 39 of the eccentric cam 37 rotated clockwise as shown by the arrow in FIG. 5, while over rotation of the eccentric cam 37 can be prevented. Further, since the depth D2 of the downward inclined surface 37b is smaller than the depth D1 of the upward inclined surface 37a, the downward inclined surface 37b becomes gentle, and the eccentric cam 37 has a minimum radius R2 from the maximum radius R1. When switching to the above, the force by which the eccentric cam 37 is pre-turned can be minimized.

そして、コロ35が凹部39(最小半径部R2)に対向すると、図3及び図4に示すように、バー31が下側圧縮バネ32のバネ圧で伸びてレバー34が図3で反時計回りに回動する。これに伴ってアーム部材29が回動軸を支点に図3で反時計回りに回動することで、加圧ローラー26がレバー34及びアーム部材29を介して定着ローラー25に圧接し、ニップ部Nで所定のニップ圧を発生させるようになっている。このコロ35が最小半径部R2に対向している状態で、コロ35と凹部39底面(最小半径部R2)との間に隙間Cが形成される(図4参照)。これにより、下側圧縮バネ32のバネ圧を損失なく加圧ローラー26に掛けることができるようになっている。   Then, when the roller 35 faces the recess 39 (minimum radius portion R2), as shown in FIGS. 3 and 4, the bar 31 extends by the spring pressure of the lower compression spring 32, and the lever 34 rotates counterclockwise in FIG. To rotate. In conjunction with this, when the arm member 29 pivots counterclockwise in FIG. 3 with the pivot shaft as a fulcrum, the pressure roller 26 is in pressure contact with the fixing roller 25 via the lever 34 and the arm member 29, and the nip portion A predetermined nip pressure is generated at N. In the state where the roller 35 is opposed to the minimum radius portion R2, a gap C is formed between the roller 35 and the bottom surface of the recess 39 (minimum radius portion R2) (see FIG. 4). Thereby, the spring pressure of the lower compression spring 32 can be applied to the pressure roller 26 without loss.

一方、コロ35が最小半径部R2と180°反対側の最大半径部R1に対向すると、レバー34が最大半径部R1に押されて時計回りに回動し、バー31を下側圧縮バネ32のバネ圧に抗して縮める。これに伴ってアーム部材29が回動軸を支点に図3で時計回りに回動することで、加圧ローラー26がレバー34及びアーム部材29を介して定着ローラー25から離れる方向に移動し、ニップ部Nのニップ圧が低減ないし解除されるようになっている。   On the other hand, when the roller 35 faces the maximum radius R1 opposite to the minimum radius R2 by 180 °, the lever 34 is pushed by the maximum radius R1 to rotate clockwise, and the bar 31 is moved to the lower compression spring 32 Shrink against spring pressure. Accordingly, the pressure roller 26 is moved away from the fixing roller 25 via the lever 34 and the arm member 29 by the arm member 29 rotating clockwise in FIG. The nip pressure of the nip portion N is reduced or released.

このようなニップ圧の調整は、上述したアーム部材29、バー31、下側圧縮バネ32、上側圧縮バネ33、レバー34、コロ35及び偏心カム37等を含むニップ圧調整機構100により行われる。   Such adjustment of the nip pressure is performed by the nip pressure adjusting mechanism 100 including the arm member 29, the bar 31, the lower compression spring 32, the upper compression spring 33, the lever 34, the roller 35, the eccentric cam 37 and the like described above.

ニップ圧調整機構100は、偏心カム37に駆動力を伝達して該偏心カム37を回転させる図6〜図9に示すような駆動ギヤ列をも備えている。すなわち、図示しないモーター(ステッピングモーター)に連結された駆動入力ギヤ40、定着ローラー25に一体で回転するように取り付けられた定着ローラーギヤ41、偏心カム37に一体で回転するように取り付けられたカム駆動ギヤ42、駆動入力ギヤ40の回転動作に追従して移動する遊星ギヤ43、及び駆動入力ギヤ40と遊星ギヤ43との間に配置された中間ギヤ44,45を備えている。駆動入力ギヤ40には、ワンウェイクラッチ(図示せず)が内蔵されている。カム軸38には、アクチュエーター(図示しない)が取り付けられていて、このアクチュエーターをPIセンサー(Photo Interrupter Sensor)(図示しない)で検知することで、偏心カム37の向きを180°反転制御する。   The nip pressure adjusting mechanism 100 also includes a drive gear train as shown in FIGS. 6 to 9 for transmitting the driving force to the eccentric cam 37 to rotate the eccentric cam 37. That is, a drive input gear 40 connected to a motor (stepping motor) (not shown), a fixing roller gear 41 attached to rotate integrally with the fixing roller 25, and a cam attached to rotate integrally with the eccentric cam 37 The drive gear 42, a planetary gear 43 moving following the rotational movement of the drive input gear 40, and intermediate gears 44 and 45 disposed between the drive input gear 40 and the planetary gear 43 are provided. The drive input gear 40 incorporates a one-way clutch (not shown). An actuator (not shown) is attached to the cam shaft 38, and the direction of the eccentric cam 37 is reversely controlled by detecting the actuator with a PI sensor (Photo Interrupter Sensor) (not shown).

そして、通常の定着ローラー25回転時には、モーター(駆動部)から駆動入力ギヤ40に反時計回りに回転駆動力が入力され、遊星ギヤ43がカム駆動ギヤ42から離れてカム駆動ギヤ42との噛み合いが解消される。また、駆動入力ギヤ40に内蔵されたワンウェイクラッチが噛み合い方向に回転され、駆動入力ギヤ40の回転駆動が図7で矢印で示すように定着ローラーギヤ41に伝達される。この段階では、偏心カム37は、図3及び図4に示すように、最小半径部R2をコロ35に対向させてコロ35の一部が凹部39に嵌っていて、アーム部材29及びレバー34が下側圧縮バネ32のバネ圧で反時計回りに回動して加圧ローラー26を定着ローラー25に押し付け、ニップ部Nに所定のニップ圧を発生させている。   Then, when the fixing roller 25 normally rotates, the rotational drive force is input counterclockwise from the motor (drive unit) to the drive input gear 40, and the planetary gear 43 separates from the cam drive gear 42 and meshes with the cam drive gear 42. Is eliminated. Further, the one-way clutch contained in the drive input gear 40 is rotated in the meshing direction, and the rotational drive of the drive input gear 40 is transmitted to the fixing roller gear 41 as shown by the arrow in FIG. At this stage, as shown in FIGS. 3 and 4, the eccentric cam 37 has the minimum radius R2 facing the roller 35, a part of the roller 35 is fitted in the recess 39, and the arm member 29 and the lever 34 The spring pressure of the lower compression spring 32 rotates counterclockwise to press the pressure roller 26 against the fixing roller 25 to generate a predetermined nip pressure at the nip portion N.

一方、封筒等を通紙した時のしわ防止や、定着ローラー25のCセット現象防止のためにニップ部Nのニップ圧を調整する際には、モーターから駆動入力ギヤ40に時計回りに回転駆動力が入力され、遊星ギヤ43がカム駆動ギヤ42に接近してカム駆動ギヤ42と噛み合う。また、駆動入力ギヤ40に内蔵されたワンウェイクラッチが滑り方向に回転され、駆動入力ギヤ40の回転駆動が図8及び図9で矢印で示すように中間ギヤ44,45から遊星ギヤ43を経てカム駆動ギヤ42にだけ伝達される。カム駆動ギヤ42の回転により偏心カム37が180°回転し、コロ35が凹部39から脱して偏心カム37の最大半径部R1がコロ35に対向する。これにより、アーム部材29及びレバー34が、図8から図9に示すように、下側圧縮バネ32を縮めながら時計回りに回動して加圧ローラー26を定着ローラー25から離れる方向に移動させ、ニップ部Nのニップ圧を低減ないし解除する。   On the other hand, when adjusting the nip pressure of the nip portion N to prevent wrinkles when an envelope or the like is fed and to prevent C set phenomenon of the fixing roller 25, the motor is driven to rotate clockwise to the drive input gear 40 The force is input, and the planetary gear 43 approaches the cam drive gear 42 and meshes with the cam drive gear 42. In addition, the one-way clutch built in the drive input gear 40 is rotated in the sliding direction, and the rotational drive of the drive input gear 40 passes from the intermediate gears 44 and 45 through the planetary gear 43 as shown by the arrows in FIGS. Only the drive gear 42 is transmitted. The rotation of the cam drive gear 42 rotates the eccentric cam 37 by 180 °, the roller 35 comes out of the recess 39, and the maximum radius R1 of the eccentric cam 37 faces the roller 35. As a result, as shown in FIGS. 8 to 9, the arm member 29 and the lever 34 rotate clockwise while contracting the lower compression spring 32 to move the pressure roller 26 in the direction away from the fixing roller 25. , Reduce or cancel the nip pressure of the nip portion N.

この状態から、偏心カム37を最大半径部R1から最小半径部R2に切り替える際に、上述の如くコロ35が凹部39に対向して偏心カム37の先回しを規制して偏心カム37を規定の停止位置に停止させることができるので、安定した定着機能を有する定着装置を備えた画像形成装置1を得ることができる。   From this state, when switching the eccentric cam 37 from the maximum radius portion R1 to the minimum radius portion R2, as described above, the roller 35 faces the recess 39 and restricts the first rotation of the eccentric cam 37 to specify the eccentric cam 37. Since the image forming apparatus 1 can be stopped at the stop position, it is possible to obtain the image forming apparatus 1 provided with a fixing device having a stable fixing function.

なお、上記実施形態では、定着装置6として、ローラー定着方式を例示したが、これに限定されるものではなく、ベルト定着方式に適用できるのは言うまでもない。   Although the roller fixing method is exemplified as the fixing device 6 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that it can be applied to the belt fixing method.

また、上記実施形態では、画像形成装置1がカラー複写機である場合を示したが、これに限らず、カラープリンター、モノクロ複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等、種々の画像形成装置に適用できる。   In the above embodiment, the image forming apparatus 1 is a color copying machine. However, the present invention is not limited to this, and various image forming apparatuses such as a color printer, a monochrome copying machine, a monochrome printer, a digital multifunction peripheral, a facsimile, etc. Applicable to

以上説明したように、本発明は、定着ローラーや定着ベルト等の定着部材と加圧ローラー等の加圧部材との圧接により形成されるニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構を有する定着装置、及びそれを備えた画像形成装置について有用である。   As described above, the present invention is a fixing device having a nip pressure adjusting mechanism for adjusting the nip pressure of the nip portion formed by pressure contact between a fixing member such as a fixing roller or fixing belt and a pressure member such as a pressure roller. The present invention is useful for an apparatus and an image forming apparatus provided with the apparatus.

1 画像形成装置
6 定着装置
25 定着ローラー(定着部材)
26 加圧ローラー(加圧部材)
29 アーム部材
32 下側圧縮バネ
34 レバー
35 コロ
37 偏心カム
39 凹部
40 駆動入力ギヤ
41 定着ローラーギヤ
42 カム駆動ギヤ
43 遊星ギヤ
44,45 中間ギヤ
100 ニップ圧調整機構
C 隙間
D1 凹部の回転方向上流側の深さ
D2 凹部の回転方向下流側の深さ
N ニップ部
P 用紙
R1 最大半径部
R2 最小半径部
1 Image Forming Device 6 Fixing Device 25 Fixing Roller (Fixing Member)
26 Pressure roller (pressure member)
29 Arm member 32 Lower compression spring 34 Lever 35 Roller 37 Eccentric cam 39 Recess 40 Drive input gear 41 Fixing roller gear 42 Cam drive gear 43 Planet gear 44, 45 Intermediate gear 100 Nip pressure adjustment mechanism C Clearance D1 Recess in upstream rotation direction Depth D2 of the side Depth of the downstream side in the rotational direction of the recess N Nip portion P Paper R1 Maximum radius portion R2 Minimum radius portion

Claims (4)

定着部材と、
上記定着部材に圧接し、未定着トナー像を担持した用紙を上記定着部材との間に挟持して用紙上に未定着トナー像を溶融して定着するニップ部を形成する加圧部材と、
上記ニップ部のニップ圧を調整するニップ圧調整機構とを備えた定着装置であって、
上記ニップ圧調整機構は、
上記加圧部材を回転自在に支持するとともに所定軸に回動可能に支持されたアーム部材と、
軸心が上記所定軸と平行に延び、最大半径部及び最小半径部を有する偏心カムと、
上記アーム部材と連動して所定の移動経路に沿って移動可能に配置され、上記偏心カムに当接する回転自在なコロと、
上記偏心カムを駆動する駆動部と、
を有していて、上記駆動部により上記偏心カムを回転させて、該偏心カムと上記コロとの当接位置を上記最大半径部と上記最小半径部との間で切り替えることで、上記アーム部材を上記所定軸回りに回動させて上記ニップ圧を調整するように構成され、
上記最小半径部は、上記偏心カムにおける上記最大半径部から離れた位置に設けられ凹部の底面で構成され
上記凹部は、回転方向上流側の深さが、回転方向下流側の深さよりも深い、定着装置。
A fixing member,
A pressure member which is in pressure contact with the fixing member, and forms a nip portion for fixing the unfixed toner image on the sheet by holding the sheet carrying the unfixed toner image between the fixing member and the sheet;
And a nip pressure adjusting mechanism for adjusting the nip pressure of the nip portion.
The above nip pressure adjustment mechanism
An arm member rotatably supporting the pressing member and rotatably supported on a predetermined shaft;
An eccentric cam having an axis extending parallel to the predetermined axis and having a maximum radius and a minimum radius;
A rotatable roller disposed so as to be movable along a predetermined movement path in conjunction with the arm member and in contact with the eccentric cam;
A drive unit for driving the eccentric cam;
The arm member is rotated by the drive unit to switch the contact position between the eccentric cam and the roller between the maximum radius portion and the minimum radius portion, thereby the arm member Is rotated about the predetermined axis to adjust the nip pressure,
The minimum radius portion is provided at a position apart from the maximum radius portion of the eccentric cam, and is formed of the bottom surface of the recess ,
In the fixing device, the recess has a depth on the upstream side in the rotational direction that is deeper than a depth on the downstream side in the rotational direction .
請求項1に記載の定着装置において、
上記偏心カムの最小半径部は、上記最大半径部に対して該偏心カムの軸心回りに180°離れた位置に設けられている、定着装置。
In the fixing device according to claim 1,
A fixing device, wherein a minimum radius portion of the eccentric cam is provided at a position 180 ° apart from the maximum radius portion around an axis of the eccentric cam.
請求項1又は2に記載の定着装置において、
上記コロが上記最小半径部に対向している状態で、上記コロと上記凹部底面との間に隙間が形成されている定着装置。
In the fixing device according to claim 1 or 2 ,
In a state in which the roller is opposed to the minimum radius portion, the gap between the rollers and the bottom surface of the recess is formed, the fixing device.
請求項1〜のいずれか1項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 1 to 3 .
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