JP7099298B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、離接可能な2つのユニットを有する定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device having two detachable units.
従来の定着装置および画像形成装置は、カムギヤの回転を利用して、2つのローラが接触した状態と、離間した状態とを移行できるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventional fixing devices and image forming devices utilize the rotation of a cam gear to enable a transition between a state in which two rollers are in contact with each other and a state in which the two rollers are separated from each other (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の技術においては、ローラを有する上部ユニットとローラを有する下部ユニットが接触した状態から離間する状態に移行させる際に、カムギヤが回転し過ぎてしまうことがあるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、2つのユニットが接触した状態から離間する状態に移行する際のカムギヤの過回転を抑制することを目的とする。
However, in the conventional technique, there is a problem that the cam gear may rotate too much when the upper unit having a roller and the lower unit having a roller are moved from the contact state to the separated state.
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to suppress over-rotation of a cam gear when the two units shift from a state in which they are in contact to a state in which they are separated from each other.
そのために、本発明は、上部ユニットと、前記上部ユニットに対して離接移動可能な下部ユニットと、前記下部ユニットと接触し前記下部ユニットを前記上部ユニットに対して離接させるカムが形成された回転可能なカムギヤと、前記カムギヤとともに回転する突出部と、回転する前記突出部と接触し、前記カムギヤの回転を制動する制動部材と、を有し、前記突出部と前記制動部材とは、前記下部ユニットが前記上部ユニットから離間した状態で接触するように配置され、前記突出部は、回転方向に複数配列され、少なくとも1つの突出部群を形成していることを特徴とする。 Therefore, in the present invention, an upper unit, a lower unit that can be separated and moved with respect to the upper unit, and a cam that comes into contact with the lower unit and causes the lower unit to be separated and separated from the upper unit are formed. It has a rotatable cam gear, a protruding portion that rotates with the cam gear, and a braking member that comes into contact with the rotating protruding portion and brakes the rotation of the cam gear. The protruding portion and the braking member are the same. The lower unit is arranged so as to be in contact with the upper unit in a state of being separated from the upper unit , and the projecting portions are arranged in a plurality in the rotational direction to form at least one projecting portion group .
このようにした本発明は、2つのユニットが接触した状態から離間する状態に移行する際のカムギヤの過回転を抑制することができるという効果が得られる。 The present invention in this manner has the effect of suppressing over-rotation of the cam gear when the two units shift from the contacted state to the separated state.
以下、図面を参照して本発明による定着装置および画像形成装置の実施例を説明する。 Hereinafter, examples of the fixing device and the image forming device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。 FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a configuration of an image forming apparatus in an embodiment.
図1において、画像形成装置1は、媒体に画像を形成して印刷するものであり、例えば電子写真方式のカラープリンタである。なお、本実施例では、画像形成装置1をカラープリンタとして説明するが、モノクロプリンタであっても良い。また、本実施例では、予め所定の大きさに切断された定型の媒体(プレカット紙)を印刷するプリンタとして説明するが、連続する媒体(例えば、連続紙にラベル部が設けられた媒体など)を印刷するプリンタとしても良い。 In FIG. 1, the image forming apparatus 1 forms an image on a medium and prints the image, and is, for example, an electrophotographic color printer. In this embodiment, the image forming apparatus 1 will be described as a color printer, but a monochrome printer may be used. Further, in this embodiment, a printer for printing a standard medium (pre-cut paper) cut into a predetermined size in advance will be described, but a continuous medium (for example, a medium provided with a label portion on the continuous paper) will be described. It may be used as a printer for printing.
画像形成装置1は、給紙カセット10と、レジストローラ11と、現像装置12(12C、12M、12Y、12BK)と、転写装置13と、定着装置14と、排出ローラ15、16と、排紙積載部17とを有している。
給紙カセット10は、現像剤像が形成される媒体Pを積層して収容するものであり、給紙ローラ10aが回転することにより、媒体Pを1枚ずつ分離して図中矢印Aが示す媒体搬送方向に給紙してレジストローラ11へ搬送する。
The image forming apparatus 1 includes a
The
レジストローラ11は、給紙ローラ10aにより給紙カセット10から搬送された媒体Pを現像装置12による現像のタイミングに合わせて現像装置12に供給するものである。
The
現像装置12は、シアン色(C)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置12C、マゼンタ色(M)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置12M、イエロー色(Y)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置12Y、およびブラック色(BK)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置12BKを有している。なお、現像装置12C、12M、12Y、12BKは、取扱う現像剤としてのトナーは異なるが、構成は同様なので現像装置12Cを代表として説明する。
The developing
現像装置12Cは、感光ドラム121Cと、帯電装置122Cと、露光装置123Cと、現像剤供給装置124Cと、クリーニング装置125Cとを有している。
The developing
像担持体としての感光ドラム121Cは、露光装置123Cによって静電潜像が形成されるものである。感光ドラム121Cは、現像装置12Cに、図中矢印が示す方向に回転可能に支持され、その回転方向の上流から順に、帯電装置122C、露光装置123C、現像剤供給装置124C、およびクリーニング装置125Cが配置されている。なお、像担持体は、ドラム状でなく、ベルト状のものであっても良い。
In the
帯電装置122Cは、感光ドラム121Cの表面を一様に帯電させるものである。
露光装置123Cは、LED(Light Emitting Diode)等の光源により、帯電装置122Cで帯電された感光ドラム121Cの表面を選択的に露光し、感光ドラム121Cの表面に静電潜像を形成するものである。
現像剤供給装置124Cは、内部にトナーを収容し、露光装置123Cにより感光ドラム121Cの表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を現像するものである。
The
The
The
クリーニング装置125Cは、感光ドラム121Cの表面に残留した転写残トナー等のトナーを除去するものである。
The
転写装置13は、2つのローラ132、133に張架され、図中矢印Aが示す媒体搬送方向に回転可能な無端状の転写ベルト131を有するものである。転写装置13は、現像装置12C、12M、12Y、12BKと対向配置され、回転する転写ベルト131により、媒体Pを搬送するとともに、現像装置12C、12M、12Y、12BKの感光ドラムに形成されたトナー像を媒体Pに転写する。
The
なお、ローラ132、133の少なくともいずれか一方はモータ等の駆動源により回転可能に構成されている。
At least one of the
定着装置14は、転写装置13から搬送された媒体Pに転写されたトナー像を熱と圧力で定着させるものである。
排出ローラ15、16は、定着装置14でトナー像が定着された媒体Pを装置外へ搬送し、排出するものである。
排紙積載部17は、排出ローラ15、16により排出された媒体Pを積載するものである。
The
The
The paper
図2は実施例における定着装置の斜視図であり、図3は実施例における定着装置の分解斜視図、図4は実施例における定着装置の上部ユニットおよび下部ユニットの構成を示す断面図である。 FIG. 2 is a perspective view of the fixing device in the embodiment, FIG. 3 is an exploded perspective view of the fixing device in the embodiment, and FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of an upper unit and a lower unit of the fixing device in the embodiment.
図2および図3に示すように、定着装置14は、上部ユニット110と、下部ユニット120と、基部ユニット130とにより分割可能に構成されている。
下部ユニット120は、上部ユニット110と基部ユニット130との間に、上部ユニット110に対して離接移動(上下動)可能に配設され、上部ユニット110から離間する方向、即ち基部ユニット130の方向にバネ等の付勢手段により付勢されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
図4に示すように、上部ユニット110は、上定着ベルト111と、駆動ローラ112と、上PAD113と、上サポートローラ114とを有している。
上定着ベルト111は、無端状の回転可能なベルトである。
駆動ローラ112は、上定着ベルト111の回転軌道内に配設され、接触する上定着ベルト111を回転させるものである。
As shown in FIG. 4, the
The
The
上PAD113は、上定着ベルト111を押圧するものである。
上サポートローラ114は、上定着ベルト111の回転軌道内に配設された2つのローラであり、上定着ベルト111を張架するとともに、上定着ベルト111の回転に従動して回転するものである。
The
The
下部ユニット120は、下定着ベルト121と、加圧ローラ122と、下PAD123と、下サポートローラ124とを有している。
下定着ベルト121は、無端状の回転可能なベルトである。
The
The
加圧ローラ122は、上定着ベルト111の回転軌道内に配設され、上部ユニット110の駆動ローラ112に対し、上定着ベルト111および下定着ベルト121を介して対向するように配置されたものである。
下PAD123は、下定着ベルト121を押圧するものである。
The
The
下サポートローラ124は、下定着ベルト121の回転軌道内に配設された2つのローラであり、下定着ベルト121を張架するとともに、下定着ベルト121の回転に従動して回転するものである。
上部ユニット110の上定着ベルト111と、下部ユニット120の下定着ベルト121とは、駆動ローラ112および上PAD113と、加圧ローラ122および下PAD123とによりニップ部(接触部)を形成している。上定着ベルト111と、下定着ベルト121とにより形成されたニップ部において媒体が挟持されて搬送される。
The
The
また、図3に示す上部ユニット110と基部ユニット130は、下部ユニット120を挟んでネジによって結合されている。
基部ユニット130は、カムギヤ131~134と、アイドルギヤ135と、板バネ137、138とを有している。
Further, the
The
また、下部ユニット120は、基部ユニット130に取り付けられた4つのカムギヤ131、132、133、134のカム面によって支持されている。
カムギヤ131~134は、下部ユニット120と接触し、下部ユニット120を上部ユニット110に対して離接させるカム(図5に示すカム1312)が形成された回転可能なものである。
Further, the
The cam gears 131 to 134 are rotatable and have a cam (
4つのカムギヤ131~134は、アイドルギヤ135から伝達される駆動力によって、同時に同じ量だけ回転することが可能になっている。カムギヤ131とカムギヤ134およびカムギヤ132とカムギヤ133は、同形状であり、またカムギヤ131とカムギヤ132およびカムギヤ133とカムギヤ134は、左右対称な形状となっている。本実施例では、カムギヤ131を代表として説明する。
The four cam gears 131 to 134 can rotate by the same amount at the same time by the driving force transmitted from the
なお、板バネ137、138については後述する。 The leaf springs 137 and 138 will be described later.
図5は実施例におけるカムギヤの説明図であり、図4に示すカムギヤ131の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the cam gear in the embodiment, and is an explanatory diagram of the
図5において、カムギヤ131は、回転軸1311に回転可能に支持され、また回転軸1311を中心として回転するカム1312が取り付けられている。カムギヤ131は、図中矢印Bが示す方向に回転することにより、カムギヤ131とともに回転するカム1312の位置により、図5(a)に示す第1の状態としてのリリース状態、図5(b)に示す第2の状態としての厚紙ニップ状態、図5(c)に示す第3の状態としての通常ニップ状態の3段階の状態を作り出し、遷移させることができるようになっている。
In FIG. 5, the
ここで、リリース状態とは、画像形成装置が画像形成動作を行っていない待機状態におけるカム1312の位置であり、厚紙ニップ状態とは、普通紙より厚い厚紙に画像形成する場合のカム1312の位置であり、通常ニップ状態とは、普通紙に画像形成する場合のカム1312の位置である。
Here, the release state is the position of the
カム1312は、外周に第1のカム面1312aと、第2のカム面1312bと、第3のカム面1312cとが連続するように形成されている。
The
第1のカム面1312a、第2のカム面1312b、および第3のカム面1312cは、回転軸1311の中心と第1のカム面1312aとの最短距離がL1、回転軸1311の中心と第2のカム面1312bとの最短距離がL2、回転軸1311の中心と第3のカム面1312cとの最短距離がL3であり、距離L1<距離L2<距離L3となるように形成されている。
The
図5(a)に示すリリース状態では、第1のカム面1312aが上方に配置され、第1のカム面1312aで図3に示す下部ユニット120を支持する。このリリース状態では、図4に示す上部ユニット110の駆動ローラ112と、下部ユニット120の加圧ローラ122とが離間した状態となる。
In the release state shown in FIG. 5A, the
図5(b)に示す厚紙ニップ状態では、第2のカム面1312bが上方に配置され、第2のカム面1312bで図3に示す下部ユニット120を支持する。この厚紙ニップ状態では、図4に示す上部ユニット110の駆動ローラ112と、下部ユニット120の加圧ローラ122とが第2のニップ圧で接触した状態となる。
In the thick paper nip state shown in FIG. 5B, the
図5(c)に示す通常ニップ状態では、第3のカム面1312cが上方に配置され、第3のカム面1312cで図3に示す下部ユニット120を支持する。この通常ニップ状態では、図4に示す上部ユニット110の駆動ローラ112と、下部ユニット120の加圧ローラ122とが第3のニップ圧で接触した状態となる。
In the normal nip state shown in FIG. 5 (c), the
したがって、カム1312は、図5(a)に示すリリース状態では、図3および図4に示す下部ユニット120を上部ユニット110から離間した位置で支持し、図5(b)に示す厚紙ニップ状態では、図3および図4に示す下部ユニット120を、上部ユニット110に接触させ、通常ニップ状態より弱い押圧力で押圧した位置で支持し、図5(c)に示す通常ニップ状態では、図3および図4に示す下部ユニット120を、上部ユニット110に接触させ、厚紙ニップ状態より強い押圧力で押圧した位置で支持する。
Therefore, the
即ち、図4に示す、上定着ベルト111および下定着ベルト121を介し、上部ユニット110の駆動ローラ112と、下部ユニット120の加圧ローラ122とのニップ部におけるニップ圧(押圧力)は、リリース状態(第1のニップ圧=0)<厚紙ニップ状態(第2のニップ圧)<通常ニップ状態(第3のニップ圧)となる。
That is, the nip pressure (pushing pressure) at the nip portion between the
なお、本実施例では、リリース状態、厚紙ニップ状態、および通常ニップ状態の3つの状態を有するものとして説明するが、リリース状態および通常ニップ状態の2つの状態を有するものとしても良い。また、4つ以上の状態を有するものとしても良い。 In this embodiment, it is assumed that it has three states of a release state, a thick paper nip state, and a normal nip state, but it may have two states of a release state and a normal nip state. Further, it may have four or more states.
図6は実施例におけるカム面と下部ユニット接触部の状態の説明図であり、カムギヤ131の第3のカム面1312cおよびカムギヤ132の第3のカム面1322cと、図3に示す下部ユニット120に設けられた下部ユニット接触部126aおよび下部ユニット接触部126bとの接触状態を示し、カムギヤ131およびカムギヤ132で下部ユニット120を支持している状態を示している。なお、下部ユニット接触部126aおよび下部ユニット接触部126bは、カムギヤ131およびカムギヤ132に接近する方向に付勢されている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the state of the cam surface and the lower unit contact portion in the embodiment, and the
図6に示すカムギヤ131が、図中矢印Bが示す方向に回転し、カムギヤ131と噛合したカムギヤ132が、図中矢印Cが示す方向に回転することにより、図5(a)に示すリリース状態、図5(b)に示す厚紙ニップ状態、図5(c)に示す通常ニップ状態の順に変化(遷移)し、さらに回転することにより図5(a)に示すリリース状態に変化(遷移)する。
The
したがって、カムギヤ131およびカムギヤ132の回転により、図3に示す下部ユニット120を上下動させることができるようになっている。
Therefore, the
なお、本実施例では、カムギヤ131は、図中矢印Bが示す一方向に回転可能であり、カムギヤ132は、図中矢印Cが示す一方向に回転可能になっている。
また、図3に示すカムギヤ134はカムギヤ131と同様であり、カムギヤ133はカムギヤ132と同様である。
In this embodiment, the
Further, the
図7は実施例におけるフランジフリクションの説明図である。
図7に示すように、カムギヤ131の側面にフランジフリクション136が取り付けられている。
FIG. 7 is an explanatory diagram of flange friction in the embodiment.
As shown in FIG. 7, a
フランジフリクション136は、カムギヤ131と同期して回転するように取り付けられている。また、フランジフリクション136は、側面に、カムギヤ131の回転軸1311(図6参照)を中心としてカムギヤ131の回転とともに回転する突出部としてのリブ1362が配設されている。
The
リブ1362は、カムギヤ131の回転方向に複数配列され、少なくとも1つのリブ群を形成している。本実施例では、フランジフリクション136に形成したリブ群を2つとして説明する。
フランジフリクション136の側面には、カムギヤ131の回転軸1311(図6参照)を中心としてカムギヤ131の回転とともに回転する第1のリブ群としてのリブ群1361aと、第2のリブ群としてのリブ群1361bとが形成されている。
A plurality of
On the side surface of the
リブ群1361aは、カムギヤ131の回転中心から所定の第1の距離(第1の半径)を保持して形成され、リブ群1361bは、カムギヤ131の回転中心から所定の第1の距離と異なる(例えば、第1の距離より大きい)所定の第2の距離(第2の半径)を保持して形成されている。
The
なお、本実施例では、カムギヤ131の側面にフランジフリクション136を取り付ける例で説明したが、カムギヤ131とフランジフリクション136を一体成型しても良い。
In this embodiment, the example in which the
図8は実施例におけるフランジフリクションと板バネの説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram of the flange friction and the leaf spring in the embodiment.
図8に示すように、フランジフリクション136のリブ群1361aおよびリブ群1361bに対向して制動部材としての板バネ137および板バネ138が配設されている。
第1の制動部材としての板バネ137および第2の制動部材としての板バネ138は、図中矢印Bが示す方向に回転するそれぞれのリブ群1361aおよびリブ群1361bのリブ1362と接触し、フランジフリクション136、即ち図7に示すカムギヤ131の回転を制動するものである。
As shown in FIG. 8, a
The
板バネ137および板バネ138は、図3に示す基部ユニット130の支持部材139に配設され、フランジフリクション136のリブ群1361aおよびリブ群1361bに対向するように配置されている。
The
また、板バネ137および板バネ138と、フランジフリクション136のリブ群1361aおよびリブ群1361bとは、図5(a)に示すようにカムギヤ131がリリース状態(図3に示す下部ユニット120が上部ユニット110から離間した状態)に配置されているとき、接触するように配置されている。
Further, as shown in FIG. 5A, the
本実施例では、図7に示すように、カムギヤ131は、回転軸方向の側面に、リブ1362を有するリブ群1361aおよびリブ群1361bが形成され、また制動部材としての板バネは、リブ群1361aと接触する板バネ137と、リブ群1361bと接触する板バネ138とにより構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, in the
板バネ137および板バネ138は、図5(a)に示すようにカムギヤ131がリリース状態(図3に示す下部ユニット120が上部ユニット110から離間した状態)でリブ群1361aおよびリブ群1361bと対向するように配置され、リブ群1361aはカムギヤ131の回転軸1311から第1の半径R1を保持して配置され、リブ群1361bはカムギヤ131の回転軸1311から第1の半径R1とは異なる第2の半径R2(例えば、R2>R1)を保持して配置されている。
As shown in FIG. 5A, the
なお、本実施例では、フランジフリクション136に形成したリブ群を2つ、そのリブ群に対応する板バネを2つとしたが、それに限られるものでなく、リブ群および板バネを1つずつ、または3つずつ以上配設するようにしても良い。リブ群および板バネを3つ以上配設する場合、それぞれのリブ群および板バネを配設する位置、即ちカムギヤ131の回転中心からの距離(半径)をそれぞれ異なるように配置する。
In this embodiment, the number of ribs formed in the
図9は実施例におけるフランジフリクションと板バネの説明図である。なお、図9はフランジフリクション136を回転軸方向と直交する方向から見た側面図である。なお、図9では、フランジフリクション136のリブ群1361aと板バネ137を説明するが、リブ群1361bと板バネ138も同様である。
図9において、板バネ137の自由端側の先端部に、リブ群1361a側に折り曲げられ、リブ群1361aと接触する接触(折曲)部137aが形成されている。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the flange friction and the leaf spring in the embodiment. Note that FIG. 9 is a side view of the
In FIG. 9, a contact (bent)
図9(a)に示すように、板バネ137に向かって突出した複数のリブ1362で形成されたリブ群1361aが、図中矢印Bが示す回転方向へ移動すると、即ち図5(a)に示すリリース状態になるとき、図8に示すフランジフリクション136が、図中矢印Bが示すカム回転方向へ回転すると、図9(b)に示すように、板バネ137の接触部137aは、リブ群1361aのリブ1362aaと接触し、さらにリブ群1361aが移動すると、リブ1362aaに乗り上げる。
As shown in FIG. 9A, when the
さらにリブ群1361aが移動すると、板バネ137の接触部137aは、図9(c)に示すように、リブ1362aaと、隣接するリブ1362abとの間に落下する。
このように、板バネ137の接触部137aは、図8に示すフランジフリクション136の回転に伴って、リブ群1361aのリブとの接触、乗り上げ、落下を繰り返す。
Further, when the
As described above, the
また、同様に、図8に示す板バネ138の接触部は、フランジフリクション136の回転に伴って、リブ群1361bのリブとの接触、乗り上げ、落下を繰り返す。
なお、板バネ137の接触部137aは、図中矢印Dが示す方向、即ちリブ群1361aを押圧する方向に付勢されている。また、板バネ138も同様である。
Similarly, the contact portion of the
The
また、図8に示すように、リブ群1361aの回転半径と、リブ群1361bの回転半径は異なるため、上述したリリース状態、厚紙ニップ状態、通常ニップ状態のいずれの状態においても板バネ137はリブ群1361bと接触することがなく、また板バネ138はリブ群1361aと接触することはない。
Further, as shown in FIG. 8, since the turning radius of the
さらに、図9に示すように、フランジフリクション136のリブ群1361aのそれぞれのリブ1362のフランジフリクション136からの突出量である高さは同じ高さTaとなっている。なお、リブ群1361bのリブ1362の高さも同様に形成されている。
Further, as shown in FIG. 9, the height of each
また、図10に示す変形例のように、フランジフリクション136のリブ群1361aのリブ1362は、カム回転方向における最下流のリブ1362a(板バネ137と最初に接触するリブ1362a)の高さTaが最も高く、上流側に続くリブほど高さが徐々に低く、最上流のリブ1362eの高さTeが最も低く(例えば、Ta>Tb>Tc>Td>Te)なるように、即ちカム回転方向における上流側に向かって徐々に突出量が少なくなるように、形成するようにしても良い。なお、リブ群1361bのリブの高さも同様に形成するようにしても良い。
Further, as in the modified example shown in FIG. 10, the
リブ群1361aのそれぞれのリブ1362は、カム回転方向における下流側の面がフランジフリクション136に対して直交、即ち垂直になるように壁部1362kが形成され、リブ1362の上面に頂面1362fが形成されている。また、リブ1362は、上流側の面がテーパ状になるように傾斜面(テーパ面)1362i、即ちカム回転方向における上流側に向かって徐々にフランジフリクション136(図7に示すカムギヤ131の側面)に接近するように形成された傾斜面1362iが形成されている。
In each
それぞれのリブ1362に形成された壁部1362k、頂面1362f、および傾斜面1362iは、板バネ137の接触部137aと接触する。
また、各リブ群のリブ1362は、多数配設されていることが望ましい。
The
Further, it is desirable that a large number of
なお、本実施例では、2つのリブ群(リブ群1361aおよびリブ群1361b)が2つの板バネ(板バネ137および板バネ138)と接触するようにしたが、リリース状態において接触するものであれば、1つのリブ群が1つの板バネと接触するようにしても良く、また3つ以上のリブ群が3つ以上の板バネとそれぞれ接触するようにしても良い。
In this embodiment, the two rib groups (
また、本実施例では、リブ群をフランジフリクション136に形成するようにしたが、図7に示すカムギヤ131の側面に直接、形成するようにしても良い。
さらに、本実施例では、それぞれのリブ1362のカム回転方向における上流側の面に傾斜面1362iを形成するようにしたが、フランジフリクション136に対して垂直になるように形成しても良い。
Further, in this embodiment, the rib group is formed on the
Further, in this embodiment, the
図11は実施例におけるリブ形状の説明図であり、図8に示すフランジフリクション136のリブ群1361aおよびリブ群1361bのリブ1362を回転軸1311の軸方向からみた図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the rib shape in the embodiment, and is a view of the
図11に示すように、リブ1362の上面である頂面1362fは、外周1362gが内周1362hより長くなる扇形状に形成されている。なお、リブ群1361aおよびリブ群1361bのそれぞれのリブ1362の頂面が扇形状に形成されている。
As shown in FIG. 11, the
このように、各リブ1362の頂面1362fを扇形状に形成することにより、各リブ1362が板バネと接触する際に、片当たりしないようになっている。
By forming the
上述した構成の作用について説明する。 The operation of the above-mentioned configuration will be described.
まず、画像形成装置が行う画像形成動作を図1に基づいて説明する。 First, the image forming operation performed by the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
画像形成装置1は、通信回線等で接続された外部装置から画像情報を含む印刷命令を受信すると、印刷命令に含まれる媒体種類(例えば、普通紙、普通紙より厚い厚紙)に応じて定着装置14をリリース状態から厚紙ニップ状態または通常ニップ状態に移行させ、また給紙ローラ10aを回転させ、給紙カセット10に積載した媒体Pを分離し、図中矢印Aが示す媒体搬送方向に送り出し、レジストローラ11、現像装置12、および転写装置13へと搬送する。
When the image forming apparatus 1 receives a printing command including image information from an external device connected by a communication line or the like, the image forming apparatus 1 is a fixing device according to the medium type (for example, plain paper or thick paper thicker than plain paper) included in the printing command. 14 is moved from the released state to the thick paper nip state or the normal nip state, the
このとき、現像装置12(12C、12M、12Y、12BK)では、トナー像を感光ドラムに形成する現像工程が行われる。
ここで、現像装置12Cで行われる現像工程を代表として説明する。なお、現像装置12M、12Y、12BKでも同様な現像工程が行われる。
At this time, in the developing apparatus 12 (12C, 12M, 12Y, 12BK), a developing step of forming a toner image on the photosensitive drum is performed.
Here, the developing process performed by the developing
現像工程が開始されると、現像装置12Cの感光ドラム121Cは、図中矢印が示す方向に回転し、その回転に伴い、帯電装置122Cにより表面が一様に帯電され、画像情報に応じた露光装置123Cの露光により静電潜像が形成され、さらに現像剤供給装置124Cにより静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
When the developing process is started, the
感光ドラム121C上に形成されたトナー像は、転写装置13の転写ベルト131により媒体搬送方向に搬送される媒体P上に転写される。
転写後に感光ドラム121C上に残留したトナーはクリーニング装置125Cによって掻き取られ、感光ドラム121Cの表面がクリーニングされた後、感光ドラム121Cは帯電装置122Cによる次の帯電に供され、新たな現像工程に入る。
The toner image formed on the
The toner remaining on the
上述した現像工程が現像装置12M、12Y、12BKでも行われ、転写装置13の転写ベルト131により媒体搬送方向に搬送される媒体P上に、画像形成に必要なすべてのトナー像であるブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像が転写され、その媒体Pが転写装置13から定着装置14へ搬送される。
The above-mentioned developing step is also performed in the developing
定着装置14は、トナー像が転写された媒体Pが搬送されると、熱と圧力でトナー像を媒体Pに定着させ、その媒体Pを排出ローラ15、16へ搬送する。
排出ローラ15、16に搬送された媒体Pは、さらに装置外へと搬送され、排紙積載部17に積層される。
When the medium P on which the toner image is transferred is conveyed, the fixing
The medium P conveyed to the
次に、図3に示す定着装置14のカムギヤ131~134の作用を説明する。
図1に示す画像形成装置1は、外部装置から画像形成を指示する印刷命令を受信すると、印刷命令に含まれる媒体種類(例えば、普通紙、普通紙より厚い厚紙)に応じてモータを駆動し、カムギヤ131~134を回転させて図5に示すリリース状態から厚紙ニップ状態または通常ニップ状態に移行させる。また、画像形成装置1は、画像形成動作が終了すると、カムギヤ131~134を回転させリリース状態に移行させる。
Next, the operation of the cam gears 131 to 134 of the fixing
When the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 receives a printing command instructing image formation from an external device, the image forming apparatus 1 drives a motor according to the medium type (for example, plain paper or thick paper thicker than plain paper) included in the printing instruction. , The cam gears 131 to 134 are rotated to shift from the release state shown in FIG. 5 to the thick paper nip state or the normal nip state. Further, when the image forming operation is completed, the image forming apparatus 1 rotates the cam gears 131 to 134 to shift to the released state.
本実施例では、カムギヤ131~134を、リリース状態、厚紙ニップ状態、通常ニップ状態、そしてリリース状態に移行させる場合の作用を図12の実施例におけるカムの変位量および制動作用の説明図に基づいて図3、図5、図8および図9を参照しながら説明する。 In this embodiment, the action when the cam gears 131 to 134 are shifted to the release state, the thick paper nip state, the normal nip state, and the release state is based on the explanatory diagram of the displacement amount and the braking action of the cam in the embodiment of FIG. This will be described with reference to FIGS. 3, 5, 8 and 9.
図12は、カムギヤ131~134の回転角度を横軸、カムギヤ131~134のカム1312の変位量を縦軸としたグラフであり、リリース状態のカムギヤ131~134の回転角度を0とし、その回転角度0を基準としてカムの変位量を実線で表している。なお、カムギヤ131~134のそれぞれの作用は同様なのでカムギヤ131を代表として説明する。
FIG. 12 is a graph in which the rotation angle of the cam gears 131 to 134 is on the horizontal axis and the displacement amount of the
図5(a)に示すように、カムギヤ131がリリース状態に配置されているとき、即ち図12に示すようにカムギヤ131が回転角度0の位置にあるとき、カムの変位量を0(基準値)とする。
図5(b)に示すように、カムギヤ131が回転し、リリース状態から厚紙ニップ状態に配置されると、カムギヤ131の回転角度は約120度となり、カムの変位量は約3.5mmとなる。このときのカムの変位量は、図5に示す距離L2-距離L1となる。
図5(c)に示すように、さらにカムギヤ131が回転し、厚紙ニップ状態から通常ニップ状態に配置されると、カムギヤ131の回転角度は約240度となり、カムの変位量は約6.0mmとなる。このときのカムの変位量は、図5に示す距離L3-距離L1となる。
As shown in FIG. 5A, when the
As shown in FIG. 5B, when the
As shown in FIG. 5C, when the
さらに、カムギヤ131が回転し、図5(a)に示すように、通常ニップ状態からリリース状態に配置されると、カムギヤ131の回転角度は約360度となり、カムの変位量は0mmに戻る。
このように、カムギヤ131が回転することにより、リリース状態、厚紙ニップ状態、通常ニップ状態、そしてリリース状態の順でリリース状態、厚紙ニップ状態、および通常ニップ状態の3段階の状態に変化する。
Further, when the
By rotating the
カムギヤ131がリリース状態に配置されるとき、図9に示すように、板バネ137がフランジフリクション136の各リブ1362において接触、乗り上げ、落下を繰り返すため、図12の破線で示すように、カムギヤ131に対するブレーキON(制動有)、ブレーキOFF(制動無)を繰り返してカムギヤ131の回転に負荷をかけ、カムギヤ131のオーバラン(過回転)を抑制することができる。
When the
板バネ137がフランジフリクション136の各リブ1362において乗り上げているとき、図11に示すようにリブ1362の頂面1362fが扇形状に形成されているため、頂面1362fと板バネ137とが片当たりせず均一に接触し、カムギヤ131の回転に負荷をかけることができる。
When the
このように、リブ1362の頂面1362fを扇形状に形成することにより、図9および図10に示す板バネ137の接触部137aと、リブ1362の頂面1362fとを、全面で同時に接触させることができ、カムギヤ131の回転に対するブレーキ力(制動力)を増加させることができる。
By forming the
また、図9(c)に示すように、板バネ137の接触部137aがフランジフリクション136の各リブ1362の頂面1362fから落下する際、衝撃音(カチカチ音)が発生するが、各リブ1362に傾斜面(テーパ面)が形成されているため、各リブ1362からの落下が緩やかになり、板バネ137の接触部137aが各リブ1362の頂面1362fから落下する際の衝撃音(カチカチ音)の発生を低減させることができる。
Further, as shown in FIG. 9C, when the
さらに、図10に示す変形例のように、フランジフリクション136の各リブ1362を、カム回転方向における最下流のリブの高さが最も高く、上流側に続くリブほど高さが低くなるように形成した場合、板バネ137がすべてのリブを乗り越えるまでのリリース状態で停止したとき、リリース状態から厚紙ニップ状態に移行する際のカムギヤ131への負荷および衝撃音(カチカチ音)を低減させることができる。
Further, as in the modified example shown in FIG. 10, each
また、図8に示すように、板バネ137および板バネ138と、フランジフリクション136のリブ群1361aおよびリブ群1361bとは、図5(a)に示すようにカムギヤ131がリリース状態に配置されているとき、接触するように配置するようにしたことにより、リリース状態でのみカムギヤ131の回転を制動することができる。
Further, as shown in FIG. 8, the
また、板バネ137および板バネ138と、フランジフリクション136のリブ群1361aおよびリブ群1361bとを2対としたことにより、1対としたときよりもカムギヤ131の回転に対する制動力を増加させることができる。また、リブ1362に対する負荷を複数のリブ1362に分散させることができ、それぞれのリブ1362の高さを低くすることができ、図9(c)に示す板バネ137の接触部137aが各リブ1362の頂面1362fから落下する際の衝撃音(カチカチ音)の発生を低減させることができる。
Further, by pairing the
このように、本実施例では、フランジフリクション136のリブ(リブ群1361aおよびリブ群1361b)と、板バネ(板バネ137および板バネ138)とを、下部ユニット120が上部ユニット110から離間したリリース状態で接触するように配置したことにより、下部ユニット120および上部ユニット110の2つのローラ(下部ユニット120のローラと上部ユニット110のローラ)が接触した状態から離間する状態に移行する際のカムギヤ131の過回転(オーバラン)を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the ribs (
また、カムギヤ131の過回転を抑制するために、カムギヤ131の回転に負荷をかける必要がなくなり、カムギヤ131を回転させるモータのトルクを減少させることができる。
なお、本実施例では、図11に示すように、リブ1362の上部に頂面1362fを形成するようにしたが、頂面1362fを形成することなく、突起状の形状としても本実施例の効果を得ることができる。
Further, in order to suppress the over-rotation of the
In this embodiment, as shown in FIG. 11, the
また、各リブ1362の頂面1362fを扇形状に形成するようにしたが、略四角形状に形成するようにしても本実施例の効果を得ることができる。
Further, although the
さらに、リブ1362の傾斜面1362iは扇形状に形成されていないが、傾斜面1362iも頂面1362fと同様に回転軸方向からみた形状を扇形状に形成するようにしても良い。
以上説明したように、本実施例では、カムギヤのリブと、板バネとを、下部ユニットが上部ユニットから離間したリリース状態で接触するように配置したことにより、2つのローラが接触した状態から離間する状態に移行する際のカムギヤの過回転(オーバラン)を抑制することができるという効果が得られる。
Further, although the
As described above, in the present embodiment, the rib of the cam gear and the leaf spring are arranged so as to be in contact with each other in a released state in which the lower unit is separated from the upper unit, so that the two rollers are separated from the contacted state. It is possible to obtain the effect that overrunning of the cam gear can be suppressed when the state shifts to the above-mentioned state.
また、板バネとリブ群を複数設けることにより、カムギヤの回転に対する制動力を増加させることができるという効果が得られる。
さらに、各リブに傾斜面(テーパ面)を形成するようにしたことにより、板バネがリブと接触する際の衝撃音を低減させることができるという効果が得られる。
Further, by providing a plurality of leaf springs and rib groups, it is possible to obtain an effect that the braking force with respect to the rotation of the cam gear can be increased.
Further, by forming an inclined surface (tapered surface) on each rib, it is possible to obtain an effect that the impact sound when the leaf spring comes into contact with the rib can be reduced.
またさらに、リブの頂面を扇形状に形成するようにしたことにより、板バネと、リブの頂面とが、全面で同時に均一に接触させることができ、カムギヤの回転に対する制動力を増加させることができるという効果が得られる。
さらに、カムギヤの回転方向における最下流のリブの高さが最も高く、上流側に続くリブほど高さが低くなるように形成した場合、リリース状態から厚紙ニップ状態に移行する際のカムギヤへの負荷および衝撃音を低減させることができるという効果が得られる。
Furthermore, by forming the top surface of the rib in a fan shape, the leaf spring and the top surface of the rib can be brought into uniform contact with each other at the same time on the entire surface, and the braking force against the rotation of the cam gear is increased. The effect of being able to do is obtained.
Further, when the height of the most downstream rib in the rotation direction of the cam gear is the highest and the height of the rib continuing to the upstream side is lower, the load on the cam gear when shifting from the released state to the thick paper nip state is applied. And the effect that the impact sound can be reduced can be obtained.
なお、本実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られるものでなく、複写装置、ファクシミリ装置、または複合機(MFP)等としても良い。 In this embodiment, the image forming apparatus has been described as a printer, but the present invention is not limited to this, and a copying apparatus, a facsimile apparatus, a multifunction device (MFP), or the like may be used.
1 画像形成装置
10 給紙カセット
11 レジストローラ
12(12C、12M、12Y、12BK) 現像装置
13 転写装置
14 定着装置
15、16 排出ローラ
17 排紙積載部
110 上部ユニット
111 上定着ベルト
112 駆動ローラ
113 上PAD
114 上サポートローラ
120 下部ユニット
121 下定着ベルト
122 加圧ローラ
123 下PAD
124 下サポートローラ
130 基部ユニット
131、132、133、134 カムギヤ
135 アイドルギヤ
136 フランジフリクション
137、138 板バネ
1311 回転軸
1312 カム
1361a、1361b リブ群
1362 リブ
1 Image forming
114
124
Claims (10)
前記上部ユニットに対して離接移動可能な下部ユニットと、
前記下部ユニットと接触し前記下部ユニットを前記上部ユニットに対して離接させるカムが形成された回転可能なカムギヤと、
前記カムギヤとともに回転する突出部と、
回転する前記突出部と接触し、前記カムギヤの回転を制動する制動部材と、
を有し、
前記突出部と前記制動部材とは、前記下部ユニットが前記上部ユニットから離間した状態で接触するように配置され、
前記突出部は、回転方向に複数配列され、少なくとも1つの突出部群を形成していることを特徴とする定着装置。 With the upper unit
A lower unit that can be separated and moved with respect to the upper unit,
A rotatable cam gear formed with a cam that comes into contact with the lower unit and separates the lower unit from the upper unit.
A protrusion that rotates with the cam gear,
A braking member that comes into contact with the rotating protrusion and brakes the rotation of the cam gear.
Have,
The protrusion and the braking member are arranged so that the lower unit is in contact with the upper unit while being separated from the upper unit .
A fixing device characterized in that a plurality of the protrusions are arranged in the rotation direction to form at least one group of protrusions .
前記カムギヤは、回転軸方向の側面に、前記突出部を有する第1の突出部群および第2の突出部群が形成され、
前記制動部材は、前記第1の突出部群と接触する第1の制動部材と、前記第2の突出部群と接触する第2の制動部材とを有し、前記第1の制動部材および前記第2の制動部材が、前記下部ユニットが前記上部ユニットから離間した状態で前記第1の突出部群および前記第2の突出部群と対向配置され、
前記第1の突出部群は前記カムギヤの回転軸から第1の半径を保持して配置され、前記第2の突出部群は前記カムギヤの回転軸から前記第1の半径とは異なる第2の半径を保持して配置されていることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to claim 1 ,
The cam gear has a first protruding portion group and a second protruding portion group having the protruding portion formed on a side surface in the direction of the rotation axis.
The braking member includes a first braking member that comes into contact with the first protruding portion group and a second braking member that comes into contact with the second protruding portion group, and the first braking member and the said. The second braking member is arranged to face the first projecting portion group and the second projecting portion group in a state where the lower unit is separated from the upper unit.
The first protrusion group is arranged so as to maintain a first radius from the rotation axis of the cam gear, and the second protrusion group is a second radius different from the first radius from the rotation axis of the cam gear. A fixing device characterized in that it is arranged while maintaining a radius.
前記制動部材は、前記突出部と接触する接触部を有し、
前記突出部は、前記接触部と接触する頂面が形成されていることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to claim 1 or 2 .
The braking member has a contact portion that comes into contact with the protrusion.
The protrusion is a fixing device characterized in that an apical surface in contact with the contact portion is formed.
前記頂面は、扇形状に形成されていることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to claim 3 ,
The top surface is a fixing device characterized in that it is formed in a fan shape.
前記カムギヤは、一方向に回転可能であり、
前記突出部は、前記カムギヤの回転方向における上流側に向かって徐々に前記カムギヤの側面に接近する傾斜面が形成されていることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to any one of claims 1 to 4 .
The cam gear can rotate in one direction and
The fixing device is characterized in that the protruding portion is formed with an inclined surface that gradually approaches the side surface of the cam gear toward the upstream side in the rotation direction of the cam gear.
前記傾斜面は、前記カムギヤの回転軸方向からみた形状が扇形状に形成されていることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to claim 5 ,
The inclined surface is a fixing device characterized in that the shape of the cam gear seen from the rotation axis direction is formed into a fan shape.
前記突出部は、それぞれの突出量が同量であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 6 .
The protrusion is a fixing device having the same amount of protrusion.
前記突出部は、前記カムギヤの回転方向における上流側に向かって徐々に突出量が少なくなるように形成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 6 .
The fixing device is characterized in that the protruding portion is formed so that the amount of protrusion gradually decreases toward the upstream side in the rotation direction of the cam gear.
前記カムギヤは、回転することにより、前記下部ユニットが前記上部ユニットから離間した第1の状態と、前記第1の状態より、前記下部ユニットが前記上部ユニットに接近した第2の状態と、前記第2の状態より、前記下部ユニットが前記上部ユニットに接近した第3の状態とに遷移させることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 8 .
The cam gear has a first state in which the lower unit is separated from the upper unit by rotation, a second state in which the lower unit is closer to the upper unit than the first state, and the first state. A fixing device characterized in that the lower unit transitions from the second state to a third state in which the lower unit approaches the upper unit.
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