JP2008032870A - Roller pressuring mechanism and image forming apparatus equipped therewith - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce driving force required for switching operation between a roller pressuring state and a pressuring release state, and also to smooth load fluctuation caused according as the direction of the switching operation is changed. <P>SOLUTION: The roller pressuring mechanism is equipped with: a lever member 38 holding a fixing roller 32; a first spring 51 energizing the lever member in a pressuring direction; a crank member 52 switching the pressuring state and the pressuring release state by the first spring; and a second spring 58 energizing the lever member so as to assist the switching operation of the crank member to be performed against the elastic force of the first spring for state transition between the pressuring state and the pressuring release state and also energizing it so as to restrain the switching operation of the crank member to be performed by the elastic force of the first spring. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ローラの加圧状態と加圧解除状態とを切替可能なローラ加圧機構及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a roller pressure mechanism capable of switching between a pressure state and a pressure release state of a roller, and an image forming apparatus including the roller pressure mechanism.

電子写真プロセスにより記録紙に画像を形成する画像形成装置（プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、及び複合機など）では、感光体から記録紙上に転写された未定着のトナーを熱と圧力により記録紙に定着させる定着装置が設けられている。   In an image forming apparatus (such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, and a multi-function machine) that forms an image on recording paper by an electrophotographic process, unfixed toner transferred from the photosensitive member onto the recording paper is recorded by heat and pressure. There is provided a fixing device for fixing the toner.

この定着装置では、所要の温度に昇温されたローラとこれに対向するローラとの間に記録紙を挟み込んで加圧する構成が一般的であり、待機時の放熱を低減する目的で、また紙ジャムの処理を容易にする目的で、ローラの加圧状態と加圧解除状態とを切り替えることができるように構成されたローラ加圧機構を設けた技術が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開２００４−３１７８１１号公報（第４図） 特開平１１−６５３５０号公報（第２図、第３図） 特開平４−３５８１８８号公報（第４図） This fixing device generally has a configuration in which a recording paper is sandwiched between a roller heated to a required temperature and a roller facing the roller, and pressurizes the recording paper for the purpose of reducing heat radiation during standby. For the purpose of facilitating jam processing, a technique is known that includes a roller pressing mechanism configured to be able to switch between a pressing state and a pressing release state of a roller (for example, Patent Document 1). To 3).
JP 2004-317811 A (FIG. 4) JP-A-11-65350 (FIGS. 2 and 3) JP-A-4-358188 (FIG. 4)

しかるに、前記の定着装置では、低コストに安定した加圧力を得るためにばねが利用されており、このばねには、記録紙に対するトナーの定着を適切に行うために大きな弾性力を備えたものが採用されている。したがって、ローラの加圧状態と加圧解除状態との間の切替動作がばねの弾性力に抗して行われる場合には、大きな駆動力が必要となり、これとは逆に、切替動作の方向がばねの弾性力と一致する場合には、逆向きの負荷が発生するため、動作方向が変化するのに応じて大きな負荷変動が発生する。   However, in the above-described fixing device, a spring is used in order to obtain a stable pressurizing force at low cost, and this spring has a large elastic force in order to appropriately fix the toner to the recording paper. Is adopted. Therefore, when the switching operation between the pressure state and the pressure release state of the roller is performed against the elastic force of the spring, a large driving force is required. On the contrary, the direction of the switching operation Is equal to the elastic force of the spring, a load in the opposite direction is generated, so that a large load fluctuation occurs as the operation direction changes.

このため、ローラの加圧状態と加圧解除状態との切替動作を自動で行わせる場合には、高出力で且つトルク変動に対応可能な駆動源が必要となり、装置が大型化すると共に製造コストが嵩むという問題があり、他方、手動で操作する場合には操作力が重くなり、使い勝手が低下するという問題が生じる。さらに大きな負荷変動に伴ってローラ加圧機構を構成する軸受けなどの部品に偏摩耗が発生して耐久性を低下させ、また騒音が発生するという問題が生じる。   For this reason, when the switching operation between the pressure state and the pressure release state of the roller is automatically performed, a drive source capable of handling high torque and torque fluctuation is required, which increases the size of the apparatus and the manufacturing cost. On the other hand, in the case of manual operation, there is a problem that the operation force becomes heavy and the usability is lowered. In addition, there is a problem that uneven wear occurs in parts such as a bearing constituting the roller pressurizing mechanism due to a large load fluctuation, thereby reducing durability and generating noise.

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、ローラの加圧状態と加圧解除状態との間の切替動作に要する駆動力を軽減すると共に、切替動作の向きが変わるのに応じて発生する負荷変動を平滑化することができるように構成されたローラ加圧機構及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is the driving force required for the switching operation between the pressure state and the pressure release state of the roller. Another object of the present invention is to provide a roller pressing mechanism and an image forming apparatus provided with the roller pressing mechanism configured to reduce load fluctuations and to smooth load fluctuations that occur in response to a change in the direction of the switching operation.

本発明は、１対のローラの一方を保持するローラ保持体と、このローラ保持体を加圧方向に付勢する第１の弾性体と、この第１の弾性体による加圧状態と加圧解除状態とを切り替える状態切替手段と、加圧状態と加圧解除状態との間の状態遷移のために前記第１の弾性体の弾性力に抗して行われる前記状態切替手段の切替動作を補助する向きに付勢すると共に、前記第１の弾性体の弾性力に任せて行われる前記状態切替手段の切替動作を抑制する向きに付勢する第２の弾性体とを備えた構成とする。   The present invention relates to a roller holder that holds one of a pair of rollers, a first elastic body that urges the roller holder in the pressurizing direction, and a pressure state and pressure applied by the first elastic body. A state switching means for switching between the release state and a switching operation of the state switching means performed against the elastic force of the first elastic body for the state transition between the pressure state and the pressure release state. And a second elastic body that is urged in an assisting direction and urged in a direction that suppresses the switching operation of the state switching means performed by the elastic force of the first elastic body. .

本発明によれば、ローラの加圧状態と加圧解除状態との間の切替動作に要する駆動力を軽減すると共に、切替動作の方向が変わるのに応じて発生する負荷変動を平滑化することができる。このため、自動で駆動させる場合には小型で安価な駆動源で済むため、装置の小型化及び製造コストの低減を図ることができ、他方、手動で操作する場合には操作力が軽くなるため、使い勝手を向上させることができ、さらに軸受け部品などの偏摩耗を低減して耐久性を高め、また騒音を低減することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the driving force required for the switching operation between the pressure state and the pressure release state of the roller, and to smooth the load fluctuation that occurs as the direction of the switching operation changes. Can do. For this reason, since a small and inexpensive driving source is sufficient for automatic driving, the apparatus can be downsized and the manufacturing cost can be reduced. On the other hand, the operating force is reduced when operating manually. In addition, it is possible to improve the usability, and further, it is possible to improve the durability by reducing uneven wear of bearing parts and the like, and to reduce the noise.

本発明の第１の態様に係るローラ加圧機構は、１対のローラの一方を保持するローラ保持体と、このローラ保持体を加圧方向に付勢する第１の弾性体と、この第１の弾性体による加圧状態と加圧解除状態とを切り替える状態切替手段と、加圧状態と加圧解除状態との間の状態遷移のために前記第１の弾性体の弾性力に抗して行われる前記状態切替手段の切替動作を補助する向きに付勢すると共に、前記第１の弾性体の弾性力に任せて行われる前記状態切替手段の切替動作を抑制する向きに付勢する第２の弾性体とを備えたものである。これによれば、ローラの加圧状態と加圧解除状態との間の切替動作に要する駆動力を軽減すると共に、切替動作の向きが変わるのに応じて発生する負荷変動を平滑化することができる。   The roller pressing mechanism according to the first aspect of the present invention includes a roller holding body that holds one of a pair of rollers, a first elastic body that biases the roller holding body in a pressing direction, A state switching means for switching between a pressure state and a pressure release state by one elastic body, and an elastic force of the first elastic body for the state transition between the pressure state and the pressure release state; Urging in a direction to assist the switching operation of the state switching means performed in the first direction and urging in a direction to suppress the switching operation of the state switching means performed by the elastic force of the first elastic body. 2 elastic bodies. According to this, it is possible to reduce the driving force required for the switching operation between the pressure state and the pressure release state of the roller, and to smooth the load fluctuation that occurs as the direction of the switching operation changes. it can.

本発明の第２の態様に係るローラ加圧機構は、前記状態切替手段が、回転軸周りに回転可能に設けられて、一端が前記ローラ保持体に係止された前記第１の弾性体の他端が偏心位置に係止されるクランク部材であり、このクランク部材の回転に応じて加圧状態と加圧解除状態とが切り替えられるものである。これによれば、簡単な構成で加圧状態と加圧解除状態とを切り替えることができる。   In the roller pressing mechanism according to the second aspect of the present invention, the state switching means is provided so as to be rotatable around a rotation axis, and one end of the first elastic body locked to the roller holder. The other end is a crank member that is locked at an eccentric position, and a pressure state and a pressure release state are switched according to the rotation of the crank member. According to this, the pressurization state and the pressurization release state can be switched with a simple configuration.

本発明の第３の態様に係るローラ加圧機構は、前記第２の弾性体が、一端を固定部材に係止され、他端を、前記第１の弾性体の他端に近接させて前記クランク部材の偏心位置に係止され、前記第１の弾性体とは逆向きに前記クランク部材を付勢するものである。これによれば、簡単な構成で、所要の付勢力を第２の弾性体に発生させることができる。   In the roller pressing mechanism according to the third aspect of the present invention, the second elastic body has one end locked to a fixing member and the other end close to the other end of the first elastic body. The crank member is locked at an eccentric position of the crank member, and biases the crank member in the opposite direction to the first elastic body. According to this, a required urging force can be generated in the second elastic body with a simple configuration.

この場合、第１・第２の弾性体は、コイルばねが好適であるが、この他に板ばねなどのばね部材や、ゴム材料からなる弾性部材なども可能であり、また引張ばね及び圧縮ばねのいずれも可能である。   In this case, the first and second elastic bodies are preferably coil springs, but in addition to this, a spring member such as a leaf spring, an elastic member made of a rubber material, or the like can be used, and a tension spring and a compression spring. Either of these is possible.

本発明の第４の態様に係るローラ加圧機構は、前記ローラ保持体が、支軸周りに揺動可能に設けられたレバー部材であり、このレバー部材におけるローラ保持部の遊端側に前記第１の弾性体の一端が係止されたものである。これによれば、第１の弾性体の弾性力がてこの原理により増大されてローラに作用することから、第１の弾性体の弾性力を小さく設定することができるため、状態切替手段の駆動力をより一層軽減することができる。   In the roller pressing mechanism according to the fourth aspect of the present invention, the roller holder is a lever member provided so as to be able to swing around a support shaft, and the lever member is provided on the free end side of the roller holding portion of the lever member. One end of the first elastic body is locked. According to this, since the elastic force of the first elastic body is increased by the lever principle and acts on the roller, the elastic force of the first elastic body can be set small, so that the driving of the state switching means The power can be further reduced.

本発明の第５の態様に係るローラ加圧機構は、複数の前記第２の弾性体が、互いに異なる向きに配置され、各弾性力の合力により、前記状態切替手段の切替動作を補助する向きの付勢力及び前記状態切替手段の切替動作を抑制する向きの付勢力を得るものである。これによれば、第２の弾性体の配置自由度が向上するため、配置スペースを削減し、また限られた設計スペースで、適切な方向及び大きさの付勢力を得ることができる。   In the roller pressing mechanism according to the fifth aspect of the present invention, the plurality of second elastic bodies are arranged in different directions, and the direction of assisting the switching operation of the state switching means by the resultant force of each elastic force And a biasing force in a direction to suppress the switching operation of the state switching means. According to this, since the freedom degree of arrangement | positioning of a 2nd elastic body improves, arrangement | positioning space can be reduced and the urging | biasing force of a suitable direction and magnitude | size can be obtained in the limited design space.

本発明の第６の態様に係るローラ加圧機構は、前記状態切替手段の加圧状態を検知する加圧状態検知手段を備え、この加圧状態検知手段の検知結果に基づいて、前記状態切替手段に切替動作を行わせる駆動手段を制御するものである。これによれば、状態切替手段を的確に動作させることができる。   A roller pressurizing mechanism according to a sixth aspect of the present invention includes a pressurization state detection unit that detects a pressurization state of the state switch unit, and the state switch based on a detection result of the pressurization state detection unit. The driving means for causing the means to perform the switching operation is controlled. According to this, the state switching means can be operated accurately.

本発明の第７の態様に係るローラ加圧機構は、前記加圧状態検知手段が、所要の位置に切り欠きが形成されて前記状態切替手段と連動する複数の遮光板と、この複数の遮光板の各切り欠きを検出する複数のフォトセンサとを備えたものである。これによれば、状態切替手段の加圧状態を精度良く検知して、状態切替手段の切替動作を確実に制御することができる。   In the roller pressure mechanism according to a seventh aspect of the present invention, the pressure state detection means includes a plurality of light shielding plates that are notched at a required position and interlocked with the state switching means, and the plurality of light shielding states. And a plurality of photosensors for detecting notches in the plate. According to this, the pressurization state of the state switching unit can be accurately detected, and the switching operation of the state switching unit can be reliably controlled.

本発明の第８の態様に係るローラ加圧機構は、前記ローラ保持体が、転がり軸受けを介して前記ローラの回動軸を保持するものである。これによれば、ローラの回転軸の摩耗を抑制して耐久性をより一層向上させることができる。   In the roller pressing mechanism according to the eighth aspect of the present invention, the roller holder holds the rotating shaft of the roller via a rolling bearing. According to this, it is possible to further improve the durability by suppressing the wear of the rotating shaft of the roller.

本発明の第９の態様に係るローラ加圧機構は、前記状態切替手段に切替動作を行わせる駆動手段が、前記ローラを回転駆動させるモータであり、このモータの動力を前記ローラに伝達する経路と、前記モータの動力を前記状態切替手段に伝達する経路とを切り替える経路切替手段を備えたものである。これによれば、状態切替手段に切替動作を行わせるために電磁アクチュエータのような専用の駆動源を設ける必要がなくなるため、製造コストの削減、省スペース及び省エネルギーを実現することができる。   In the roller pressurizing mechanism according to the ninth aspect of the present invention, the driving means for causing the state switching means to perform a switching operation is a motor that rotationally drives the roller, and a path for transmitting the power of the motor to the roller And a path switching means for switching between a path for transmitting the power of the motor to the state switching means. According to this, since it is not necessary to provide a dedicated drive source such as an electromagnetic actuator in order to cause the state switching means to perform the switching operation, it is possible to realize manufacturing cost reduction, space saving, and energy saving.

なお、本発明は、この他に手動操作の操作力により状態切替手段に切替動作を行わせる構成も可能である。   In addition, the present invention can also be configured to cause the state switching means to perform the switching operation by the manual operation force.

本発明の第１０の態様に係るローラ加圧機構は、前記経路切替手段が、前記ローラを回転駆動させる正転方向の回転力のみを伝達する第１のワンウェイクラッチと、前記状態切替手段に切替動作を行わせる逆転方向の回転力のみを伝達する第２のワンウェイクラッチとからなり、前記モータの出力軸とピニオンギアとの間に介装されたものである。これによれば、省スペースを実現することができる。   In the roller pressurizing mechanism according to the tenth aspect of the present invention, the path switching means switches between the first one-way clutch that transmits only the rotational force in the forward rotation direction that rotationally drives the roller, and the state switching means. It comprises a second one-way clutch that transmits only the rotational force in the reverse direction for performing the operation, and is interposed between the output shaft of the motor and the pinion gear. According to this, space saving can be realized.

本発明の第１１の態様に係る画像形成装置は、第１の態様乃至第１０の態様のいずれかに記載のローラ加圧機構を備えたものである。これによれば、ローラの加圧状態と加圧解除状態との間の切替動作に要する駆動力を軽減すると共に、切替動作の方向が変化するのに応じて発生する負荷変動を平滑化することができるため、自動で駆動させる場合には小型の安価な駆動源を採用して画像形成措置の小型化及び製造コストの低減を図ることができ、他方、手動で操作する場合には操作力が軽くなるため、使い勝手を向上させることができ、さらに軸受け部品などの偏摩耗を低減して耐久性を高め、また騒音を低減することができる。これは特にローラに大きな加圧力を必要とする定着装置に有効である。   An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention includes the roller pressing mechanism according to any one of the first to tenth aspects. According to this, the driving force required for the switching operation between the pressure state and the pressure release state of the roller is reduced, and load fluctuations generated according to the change of the direction of the switching operation are smoothed. Therefore, when driving automatically, a small and inexpensive driving source can be used to reduce the size of the image forming measure and reduce the manufacturing cost. On the other hand, when operating manually, the operating force is low. Since it becomes lighter, it is possible to improve the usability, and further, it is possible to improve the durability by reducing uneven wear of bearing parts and the like, and to reduce noise. This is particularly effective for a fixing device that requires a large pressure on the roller.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明が適用されるカラー画像形成装置を示す概略構成図である。このカラー画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写及び定着の各プロセスを経て記録紙に画像を形成する画像形成部１を備え、この画像形成部１には、給紙部２の給紙カセットに収容された記録シート３が給紙部２から画像形成部１に向かう給紙経路Ａを経て逐次送り込まれ、画像形成部１にて所要の画像が形成された記録シート３は画像形成部１から装置外へと向かう排紙経路Ｂを経て排紙部４に排出される。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a color image forming apparatus to which the present invention is applied. The color image forming apparatus includes an image forming unit 1 that forms an image on a recording sheet through processes of charging, exposure, development, transfer, and fixing. The recording sheet 3 accommodated in the cassette is sequentially fed from the sheet feeding unit 2 to the image forming unit 1 through the sheet feeding path A, and the recording sheet 3 on which a required image is formed in the image forming unit 1 is the image forming unit. The paper is discharged to the paper discharge unit 4 through a paper discharge path B from 1 to the outside of the apparatus.

画像形成部１は、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の各色ごとのトナー像を形成する複数のプロセスユニット１１〜１４と、この各プロセスユニット１１〜１４内の各感光体ドラム１１ａ〜１４aの作像面に対して露光用の光束を走査するレーザ・スキャニング・ユニット（以下ＬＳＵという）１６と、各プロセスユニット１１〜１４内の各感光体ドラム１１ａ〜１４ａ上に作像された各色ごとのトナー像が順次転写されて合成される中間転写ベルト（中間転写体）１７とを有し、各色ごとの感光体ドラム１１ａ〜１４ａが中間転写ベルト１７に沿って並んで配置されたタンデム型の構造となっている。   The image forming unit 1 includes a plurality of process units 11 to 14 that form toner images for respective colors of yellow, magenta, cyan, and black, and the photosensitive drums 11 a to 14 a in the process units 11 to 14. A laser scanning unit (hereinafter referred to as “LSU”) 16 that scans an image surface with a light beam for exposure, and a toner for each color formed on each of the photosensitive drums 11 a to 14 a in each of the process units 11 to 14. An intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 17 on which images are sequentially transferred and combined, and a tandem structure in which photosensitive drums 11 a to 14 a for each color are arranged along the intermediate transfer belt 17. It has become.

各プロセスユニット１１〜１４内では、各帯電器１１ｂ〜１４ｂにより均一に帯電させた各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に対してＬＳＵ１６から露光用の光束が走査されることで静電潜像が形成され、この各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの静電潜像が、各現像器１１ｃ〜１４ｃから供給される各色のトナーで現像されて各色ごとの単色トナー像が各感光体ドラム１１ａ〜１４ａの作像面に形成される。   In each of the process units 11 to 14, the electrostatic latent image is obtained by scanning the light beam for exposure from the LSU 16 on the image forming surfaces of the photosensitive drums 11a to 14a uniformly charged by the chargers 11b to 14b. An image is formed, and the electrostatic latent images on the respective photoconductive drums 11a to 14a are developed with the respective color toners supplied from the respective developing units 11c to 14c, and single color toner images for the respective colors are formed on the respective photoconductive drums 11a to 11a. 14a is formed on the image forming surface.

中間転写ベルト１７は、駆動ローラ２１、従動ローラ２２に巻き掛けられて支持され、この中間転写ベルト１７の内側には、中間転写ベルト１７を加圧して各感光体ドラム１１ａ〜１４ａ上のトナー像を中間転写ベルト１７に転写する各色ごとの１次転写ローラ２４〜２７が設けられている。また中間転写ベルト１７の端部側方には、中間転写ベルト１７上のトナー像を記録シート３に転写する２次転写ローラ２８が配設されている。   The intermediate transfer belt 17 is supported by being wound around a driving roller 21 and a driven roller 22. Inside the intermediate transfer belt 17, the intermediate transfer belt 17 is pressed to form a toner image on each of the photosensitive drums 11 a to 14 a. Are provided with primary transfer rollers 24 to 27 for each color for transferring the toner image to the intermediate transfer belt 17. A secondary transfer roller 28 for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 17 to the recording sheet 3 is disposed on the side of the end of the intermediate transfer belt 17.

この２次転写ローラ２８によりトナー像が転写された記録シート３は、定着器１９に搬送されて熱及び圧力によりトナー像を記録シート３に定着させる処理が行われる。その後、記録シート３は排紙経路Ｂを経て排紙ローラ２０により排紙部４上に排出される。   The recording sheet 3 onto which the toner image has been transferred by the secondary transfer roller 28 is conveyed to the fixing device 19 and is subjected to a process for fixing the toner image to the recording sheet 3 by heat and pressure. Thereafter, the recording sheet 3 is discharged onto the paper discharge unit 4 by the paper discharge roller 20 through the paper discharge path B.

図２は、図１に示した定着器１９の要部斜視図である。定着器１９は、駆動ローラ３１と、この駆動ローラ３１との間に記録シートを挟み込んで記録シート上のトナーを加熱すると共に押圧する定着ローラ３２と、駆動ローラ３１を回転駆動させるモータ３３と、このモータ３３の動力を駆動ローラ３１に伝達するローラ駆動用ギア機構３４とを有している。定着ローラ３２は、これに接する駆動ローラ３１の回転に伴って連れ回りで回転する。   FIG. 2 is a perspective view of a main part of the fixing device 19 shown in FIG. The fixing unit 19 includes a driving roller 31, a fixing roller 32 that heats and presses the toner on the recording sheet by sandwiching the recording sheet between the driving roller 31, a motor 33 that rotationally drives the driving roller 31, and A roller driving gear mechanism 34 that transmits the power of the motor 33 to the driving roller 31 is provided. The fixing roller 32 rotates along with the rotation of the driving roller 31 in contact therewith.

駆動ローラ３１は、その両端部を転がり軸受け３６を介してフレーム３７に支持されている。一方、定着ローラ３２は、その両端部をレバー部材３８に転がり軸受け３９を介して保持されており、レバー部材３８は、フレーム３７に固定された支軸４０により下端部を枢支され、この支軸４０周りに揺動して、駆動ローラ３１と定着ローラ３２との軸間距離を拡縮させ、これにより加圧状態と加圧解除状態とを切り替えることができる。   Both ends of the driving roller 31 are supported by a frame 37 via rolling bearings 36. On the other hand, both ends of the fixing roller 32 are held by a lever member 38 and are held via bearings 39. The lever member 38 is pivotally supported at its lower end by a support shaft 40 fixed to a frame 37. By swinging around the shaft 40, the distance between the shafts of the drive roller 31 and the fixing roller 32 can be expanded and contracted, thereby switching between the pressure state and the pressure release state.

定着ローラ３２は、電磁誘導加熱方式により加熱され、図示しない励磁コイルや磁性体コアなどを収容した電磁誘導加熱ユニットが、駆動ローラ３１と相反する外周側に配置される。なお、定着ローラ３２は、電磁誘導加熱ユニットやハロゲンランプなどの発熱体を内部に収容した構成も可能である。   The fixing roller 32 is heated by an electromagnetic induction heating method, and an electromagnetic induction heating unit containing an excitation coil, a magnetic core, and the like (not shown) is disposed on the outer peripheral side opposite to the drive roller 31. The fixing roller 32 may have a configuration in which a heating element such as an electromagnetic induction heating unit or a halogen lamp is housed inside.

定着ローラ３２は、芯金の周囲に発泡シリコーンゴムなどのスポンジ材からなる弾性層が形成された、いわゆるソフトローラであり、弾性層を大きく変形させて駆動ローラ３１との間のニップ部を長く確保して、定着速度を高めるようにしたものである。   The fixing roller 32 is a so-called soft roller in which an elastic layer made of a sponge material such as foamed silicone rubber is formed around the core metal, and the elastic layer is greatly deformed to lengthen the nip portion with the drive roller 31. It is ensured and the fixing speed is increased.

さらにこの定着器１９は、定着ローラ３２の加圧状態と加圧解除状態とを切り替えるローラ加圧機構４２と、このローラ加圧機構４２を動作させるためにモータ３３の動力を伝達する加圧切替用ギア機構４３と、定着ローラ３２の加圧状態を検知する加圧状態検知機構４４とを有している。   Further, the fixing device 19 includes a roller pressure mechanism 42 that switches between a pressure state and a pressure release state of the fixing roller 32, and a pressure switch that transmits the power of the motor 33 to operate the roller pressure mechanism 42. And a pressure state detection mechanism 44 that detects the pressure state of the fixing roller 32.

ローラ加圧機構４２は、定着ローラ３２の両端部に１対設けられており、互いに同期して動作するように、連動軸４６を介して相互に連結されている。   A pair of roller pressure mechanisms 42 are provided at both ends of the fixing roller 32 and are connected to each other via an interlocking shaft 46 so as to operate in synchronization with each other.

図３は、図２に示したローラ加圧機構４２の側面図であり、（Ａ）に加圧状態を、（Ｂ）に加圧解除状態をそれぞれ示している。このローラ加圧機構は、定着ローラ３２を保持するレバー部材（ローラ保持体）３８と、このレバー部材３８を加圧方向に付勢する第１のばね（第１の弾性体）５１と、この第１のばね５１による加圧状態と加圧解除状態とを切り替えるクランク部材（状態切替手段）５２とを備えている。   3A and 3B are side views of the roller pressing mechanism 42 shown in FIG. 2, and FIG. 3A shows a pressurized state, and FIG. 3B shows a pressure released state. The roller pressing mechanism includes a lever member (roller holder) 38 that holds the fixing roller 32, a first spring (first elastic body) 51 that biases the lever member 38 in the pressing direction, A crank member (state switching means) 52 that switches between a pressurization state and a pressurization release state by the first spring 51 is provided.

第１のばね５１は、一端がレバー部材３８のばね取付部５３に係止され、他端がクランク部材５２のばね取付部５４に係止されている。レバー部材３８のばね取付部５３は、ローラ保持部５５の遊端側に設けられており、第１のばね５１の弾性力がてこの原理により増大されて定着ローラ３２に作用する。   One end of the first spring 51 is locked to the spring mounting portion 53 of the lever member 38, and the other end is locked to the spring mounting portion 54 of the crank member 52. The spring mounting portion 53 of the lever member 38 is provided on the free end side of the roller holding portion 55, and the elastic force of the first spring 51 is increased by the lever principle and acts on the fixing roller 32.

クランク部材５２は、回転軸５６を中心にして回転可能に設けられており、第１のばね５１の他端が係止されるばね取付部５４は、回転軸５６から偏心した位置に配置され、クランク部材５２の回転に応じてばね取付部５４が変位することで、第１のばね５１が伸縮して加圧状態と加圧解除状態とが切り替えられる。   The crank member 52 is provided so as to be rotatable around the rotation shaft 56, and the spring mounting portion 54 to which the other end of the first spring 51 is locked is disposed at a position eccentric from the rotation shaft 56, When the spring mounting portion 54 is displaced according to the rotation of the crank member 52, the first spring 51 is expanded and contracted to switch between the pressurized state and the pressurized release state.

図３（Ａ）に示す加圧状態では、クランク部材５２の回転軸５６を挟んでレバー部材３８のばね取付部５３と相反する側にクランク部材５２のばね取付部５４が位置し、２つのばね取付部５３・５４が大きく離間して第１のばね５１が伸長されており、これによりレバー部材３８をクランク部材５２側に引き寄せる向きの弾性力が第１のばね５１に発生して、定着ローラ３２が加圧状態となる。   In the pressurized state shown in FIG. 3A, the spring mounting portion 54 of the crank member 52 is located on the side opposite to the spring mounting portion 53 of the lever member 38 with the rotating shaft 56 of the crank member 52 interposed therebetween, and the two springs The first springs 51 are extended by the attachment portions 53 and 54 being greatly separated from each other, whereby an elastic force is generated in the first springs 51 so as to draw the lever member 38 toward the crank member 52 side. 32 is in a pressurized state.

他方、図３（Ｂ）に示す加圧解除状態では、図３（Ａ）に示す加圧状態からクランク部材５２が１８０度回転され、クランク部材５２の回転軸５６に対して２つのばね取付部５３・５４が同じ側に位置して互いに近接しており、第１のばね５１は伸長されない初期状態にあり、第１のばね５１の弾性力は発生しない。   On the other hand, in the pressure release state shown in FIG. 3B, the crank member 52 is rotated 180 degrees from the pressure state shown in FIG. 53 and 54 are located on the same side and are close to each other, the first spring 51 is in an initial state where it is not expanded, and the elastic force of the first spring 51 is not generated.

さらにこのローラ加圧機構４２は、加圧状態と加圧解除状態との間の状態遷移のために第１のばね５１の弾性力に抗して行われるクランク部材５２の切替動作を補助する向きに付勢すると共に、第１のばね５１の弾性力に任せて行われるクランク部材５２の切替動作を抑制する向きに付勢する第２のばね（第２の弾性体）５８を備えている。この第２のばね５８は、一端がフレームに設けられたばね取付部５９に係止され、他端が第１のばね５１と同様にクランク部材５２のばね取付部５４に係止されている。   Further, the roller pressing mechanism 42 is directed to assist the switching operation of the crank member 52 performed against the elastic force of the first spring 51 for the state transition between the pressing state and the pressing release state. And a second spring (second elastic body) 58 that urges the crank member 52 in a direction that suppresses the switching operation of the crank member 52 performed by the elastic force of the first spring 51. One end of the second spring 58 is locked to a spring mounting portion 59 provided on the frame, and the other end is locked to a spring mounting portion 54 of the crank member 52 similarly to the first spring 51.

図３（Ｂ）に示す加圧解除状態から図３（Ａ）に示す加圧状態への状態遷移のためにクランク部材５２を回転させる際には、クランク部材５２の回転に応じて第１のばね５１が伸びるため、この第１のばね５１の弾性力に抗してクランク部材５２を回転させることになり、ここで、第２のばね５８は伸長状態でクランク部材５２のばね取付部５４をフレームのばね取付部５９側に引き寄せる向きの弾性力が発生しており、この第２のばね５８の弾性力がクランク部材５２の回転動作を補助するように作用して、切替動作に要する駆動力が軽減される。   When the crank member 52 is rotated for the state transition from the pressure release state shown in FIG. 3 (B) to the pressure state shown in FIG. 3 (A), the first state is changed according to the rotation of the crank member 52. Since the spring 51 extends, the crank member 52 is rotated against the elastic force of the first spring 51. Here, the second spring 58 extends the spring mounting portion 54 of the crank member 52 in the extended state. An elastic force is generated in a direction to draw toward the spring mounting portion 59 side of the frame, and the elastic force of the second spring 58 acts to assist the rotation operation of the crank member 52, and the driving force required for the switching operation. Is reduced.

他方、図３（Ａ）に示す加圧状態から図３（Ｂ）に示す加圧解除状態への状態遷移のためにクランク部材５２を回転させる際には、第１のばね５１の弾性力がクランク部材５２のばね取付部５４をレバー部材３８側に引き寄せる向きに作用し、このときモータの駆動力によるものとは逆向きのトルクが、クランク部材５２の回転軸５６や加圧切替用ギア機構４３に作用しようとするが、ここで、クランク部材５２の回転に応じて第２のばね５８が次第に伸びて、クランク部材５２のばね取付部５４をフレームのばね取付部５９側に引き寄せる向きの弾性力が発生して、この第２のばね５８の弾性力が第１のばね５１の弾性力と打ち消し合うため、モータ３３の駆動力によるものとは逆向きの大きなトルクが発生することを避けることができ、これにより切替動作の向きが変化するのに応じて発生する負荷変動を平滑化することができる。   On the other hand, when the crank member 52 is rotated for the state transition from the pressure state shown in FIG. 3A to the pressure release state shown in FIG. 3B, the elastic force of the first spring 51 is increased. Acting in a direction that pulls the spring mounting portion 54 of the crank member 52 toward the lever member 38, the torque in the direction opposite to that caused by the driving force of the motor is applied to the rotating shaft 56 of the crank member 52 and the pressure switching gear mechanism. Here, the second spring 58 gradually expands in response to the rotation of the crank member 52, and the elasticity is such that the spring mounting portion 54 of the crank member 52 is pulled toward the spring mounting portion 59 side of the frame. Since a force is generated and the elastic force of the second spring 58 cancels out with the elastic force of the first spring 51, it is possible to avoid generating a large torque in the direction opposite to that caused by the driving force of the motor 33. Can The load fluctuation generated in response to the direction of the switching operation is changed can be smoothed by Les.

またここでは、定着ローラ３２を駆動ローラ３１に圧接させる向きにレバー部材３８を付勢する第３のばね６１が設けられている。この第３のばね６１は、一端がフレームに係止され、他端がレバー部材３８に係止されており、第１のばね５１の弾性力が発生しない図３（Ｂ）に示す加圧解除状態で、定着ローラ３２を駆動ローラ３１に低い圧力で接触させた軽圧状態に保持される。   Here, a third spring 61 is provided to urge the lever member 38 in a direction in which the fixing roller 32 is pressed against the driving roller 31. The third spring 61 has one end locked to the frame and the other end locked to the lever member 38, so that the elastic force of the first spring 51 is not generated, and the pressure release shown in FIG. In this state, the fixing roller 32 is held in a light pressure state in which the fixing roller 32 is brought into contact with the driving roller 31 with a low pressure.

なお、このローラ加圧機構４２は、同一構成のものが定着ローラ３２の両側に設けられている。   The roller pressing mechanism 42 having the same configuration is provided on both sides of the fixing roller 32.

図４は、図２に示したローラ駆動用ギア機構３４及び加圧切替用ギア機構４３を示す模式的な斜視図である。モータ３３の出力軸６５には、正転方向の回転力のみを伝達するワンウェイクラッチ６６が内蔵された第１のピニオンギア６７と、逆転方向の回転力のみを伝達するワンウェイクラッチ６８が内蔵された第２のピニオンギア６９とが取り付けられている。   4 is a schematic perspective view showing the roller driving gear mechanism 34 and the pressure switching gear mechanism 43 shown in FIG. The output shaft 65 of the motor 33 includes a first pinion gear 67 having a built-in one-way clutch 66 that transmits only the rotational force in the forward direction and a one-way clutch 68 that transmits only the rotational force in the reverse direction. A second pinion gear 69 is attached.

第１のピニオンギア６７は、ギア７４に歯合し、このギア７４に回転軸７５を介して固定されたギア７６が、駆動ローラ３１に同軸的に固定されたギヤ７７に歯合しており、また第２のピニオンギア６９は、ギア７８に歯合し、このギア７８に同軸且つ一体的に設けられたギア７９が、ギア７４に同軸且つ一体的に設けられたギア８０に歯合しており、これによりモータ３３が正転及び逆転のいずれの方向に回転しても、同一方向の駆動力が駆動ローラ３１に伝達され、モータ３３の回転方向に関係なく、常時、駆動ローラ３１が１方向に回転する。   The first pinion gear 67 meshes with a gear 74, and a gear 76 fixed to the gear 74 via a rotating shaft 75 meshes with a gear 77 fixed coaxially to the drive roller 31. The second pinion gear 69 meshes with the gear 78, and a gear 79 coaxially and integrally provided with the gear 78 meshes with a gear 80 coaxially and integrally provided with the gear 74. As a result, even if the motor 33 rotates in either the forward direction or the reverse direction, the driving force in the same direction is transmitted to the driving roller 31, and the driving roller 31 always operates regardless of the rotating direction of the motor 33. Rotate in one direction.

さらに第２のピニオンギア６９が歯合するギア７８に同軸且つ一体的に設けられたギア７９は、ギア８１に歯合し、このギア８１に同軸且つ一体的に設けられたギア８２が、ギア８３に歯合し、さらにこのギア８３に同軸且つ一体的に設けられたギア８４が、クランク部材５２（図３参照）と回転軸５６を介して固定されたギア８５に歯合しており、これによりモータ３３を逆転させた場合にその駆動力がクランク部材５２に伝達され、クランク部材５２が回転して加圧状態と加圧解除状態との切り替えが行われる。   Further, the gear 79 provided coaxially and integrally with the gear 78 meshed with the second pinion gear 69 is engaged with the gear 81, and the gear 82 provided coaxially and integrally with the gear 81 is provided with the gear 82. 83, and a gear 84 provided coaxially and integrally with the gear 83 is in mesh with a gear 85 fixed via the crank member 52 (see FIG. 3) and the rotary shaft 56. As a result, when the motor 33 is rotated in the reverse direction, the driving force is transmitted to the crank member 52, and the crank member 52 rotates to switch between the pressurized state and the pressurized release state.

またクランク部材５２を回転させるギア８５は、連動軸４６（図２参照）に固定されたギア８６に歯合し、モータ３３の駆動力が連動軸４６を介して他端側のローラ加圧機構４２に伝達され、この他端側のローラ加圧機構４２では、図２に示したように、連動軸４６に固定されたギア９１が、クランク部材５２の回転軸に固定されたギア９２に歯合しており、定着ローラ３２の両側の１対のローラ加圧機構４２のクランク部材５２が連動して動作する。   The gear 85 for rotating the crank member 52 meshes with a gear 86 fixed to the interlocking shaft 46 (see FIG. 2), and the driving force of the motor 33 is connected to the roller pressing mechanism on the other end side via the interlocking shaft 46. 2, in the roller pressure mechanism 42 on the other end side, the gear 91 fixed to the interlocking shaft 46 is engaged with the gear 92 fixed to the rotating shaft of the crank member 52 as shown in FIG. The crank members 52 of the pair of roller pressing mechanisms 42 on both sides of the fixing roller 32 operate in conjunction with each other.

図５は、図３に示したクランク部材５２のロック機構を示す側面図である。このロック機構は、図３に示した加圧位置及び加圧解除位置でクランク部材５２を停止保持するものであり、つめ車状の戻り防止板１０１と、この戻り防止板１０１に係合して戻り防止板１０１の正転を許容しつつ逆転を阻止する戻り止め部材１０３とを有している。   FIG. 5 is a side view showing a lock mechanism of the crank member 52 shown in FIG. This locking mechanism stops and holds the crank member 52 at the pressurization position and the pressure release position shown in FIG. 3, and engages with the ratchet wheel-like return prevention plate 101 and the return prevention plate 101. And a detent member 103 that prevents reverse rotation while allowing normal rotation of the return prevention plate 101.

戻り止め部材１０３は、支軸１０６周りに回転可能にフレームに支持され、係合部１０４が戻り防止板１０１に圧接する向きにばね１０５により付勢されている。   The detent member 103 is supported by the frame so as to be rotatable around the support shaft 106, and is biased by a spring 105 in a direction in which the engaging portion 104 is pressed against the return preventing plate 101.

戻り防止板１０１は、回転軸５６を介してクランク部材５２に固定されてクランク部材５２と連動回転し、回転軸５６を中心にした対称位置に１対の切り欠き１０２が形成されており、この切り欠き１０２の径方向に延在する端縁部１０２ａに戻り止め部材１０３の係合部１０４が当接することで戻り防止板１０１の逆転が阻止され、他方、正転時には、戻り止め部材１０３の係合部１０４が、切り欠き１０２の略周方向に延在する端縁部１０２ｂに沿って切り欠き１０２から抜け出すため、戻り防止板１０１は支障なく正転する。   The return prevention plate 101 is fixed to the crank member 52 via the rotating shaft 56 and rotates in conjunction with the crank member 52, and a pair of notches 102 are formed at symmetrical positions around the rotating shaft 56. The engagement portion 104 of the detent member 103 abuts against the edge portion 102a extending in the radial direction of the notch 102, thereby preventing the reverse prevention plate 101 from rotating in the reverse direction. Since the engaging portion 104 comes out of the notch 102 along the end edge portion 102b extending in the substantially circumferential direction of the notch 102, the return preventing plate 101 rotates normally without any trouble.

戻り防止板１０１の逆転が阻止される回転角度は、図３（Ａ）に示した加圧状態及び図３（Ｂ）に示した加圧解除状態にそれぞれ対応し、加圧状態からクランク部材５２を１８０度回転させた加圧解除状態では、加圧状態で戻り止め部材１０３が嵌合する切り欠き１０２と対称位置にある切り欠き１０２に戻り止め部材１０３が係合してクランク部材５２の逆転が阻止される。   The rotation angle at which reverse rotation of the return preventing plate 101 is prevented corresponds to the pressurization state shown in FIG. 3A and the pressurization release state shown in FIG. When the pressure is released by rotating 180 degrees, the detent member 103 is engaged with the notch 102 at the symmetrical position with the notch 102 in which the detent member 103 is fitted in the pressurized state, and the crank member 52 is reversed. Is blocked.

このようなロック機構により、図３（Ａ）に示した加圧状態では、クランク部材５２の逆転が阻止されるため、第１のばね５１の付勢力が確実にレバー部材３８に作用すると共に、クランク部材５２の角度位置が精度良く位置決めされ、且つ変化することを防止することができ、これにより定着ローラ３２の加圧力が一定に保持される。また、図３（Ｂ）に示した加圧解除状態では、第２のばね５８の付勢力が遮断されるため、レバー部材３８には第２のばね５８の付勢力が作用せず、定着ローラ３２は第３のばね６１の付勢力により軽圧状態に保持される。   Such a locking mechanism prevents the reverse rotation of the crank member 52 in the pressurized state shown in FIG. 3A, so that the urging force of the first spring 51 acts on the lever member 38 reliably, The angular position of the crank member 52 can be accurately positioned and can be prevented from changing, whereby the pressure applied to the fixing roller 32 is kept constant. 3B, the urging force of the second spring 58 is cut off, so that the urging force of the second spring 58 does not act on the lever member 38, and the fixing roller 32 is held in a light pressure state by the urging force of the third spring 61.

なお、このロック機構は、同一構成のものが定着ローラ３２の両側に設けられている。   The lock mechanism having the same configuration is provided on both sides of the fixing roller 32.

図６は、図２に示した加圧状態検知機構４４を詳しく示す斜視図である。図７は、図６に示した加圧状態検知機構の動作要領を示す模式図である。   FIG. 6 is a perspective view showing in detail the pressurized state detection mechanism 44 shown in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing an operation procedure of the pressurized state detection mechanism shown in FIG.

この加圧状態検知機構４４は、図２に示したように定着ローラ３２の他端側に設けられており、クランク部材５２と同軸的に固定された第１・第２の２枚の遮光板１１１・１１２と、この遮光板１１１・１１２を挟み込む態様で発光素子と受光素子とが対向配置された第１・第２のフォトセンサ１１３・１１４とを有している。フォトセンサ１１３・１１４の出力信号は、制御ユニット１１８に入力されており、制御ユニット１１８にてフォトセンサ１１３・１１４の出力信号に基づいてモータ３３の駆動制御が行われる。   The pressurization state detection mechanism 44 is provided on the other end side of the fixing roller 32 as shown in FIG. 2, and the first and second light shielding plates fixed coaxially with the crank member 52. 111 and 112, and first and second photosensors 113 and 114 in which the light-emitting element and the light-receiving element are arranged to face each other with the light shielding plates 111 and 112 interposed therebetween. The output signals of the photosensors 113 and 114 are input to the control unit 118, and the drive control of the motor 33 is performed by the control unit 118 based on the output signals of the photosensors 113 and 114.

第１の遮光板１１１には、図７に示したように、外周部における回転軸５６を中心にした対称位置に２つの切り欠き１１５が形成されており、第２の遮光板１１２には、周方向の半分の角度範囲で外周部に切り欠き１１６が形成されており、切り欠き１１５・１１６がフォトセンサ１１３・１１４の検出位置に整合すると、発光素子が発する光が受光素子で検出されてオン信号が出力される。   As shown in FIG. 7, the first light shielding plate 111 has two notches 115 formed at symmetrical positions around the rotation axis 56 in the outer peripheral portion. A notch 116 is formed in the outer peripheral portion in a half angle range in the circumferential direction. When the notches 115 and 116 are aligned with the detection positions of the photosensors 113 and 114, light emitted from the light emitting element is detected by the light receiving element. An ON signal is output.

図７（Ａ）に示す加圧状態では、第１フォトセンサ１１３がオン、第２フォトセンサ１１４がオフとなり、図７（Ｃ）に示す加圧解除状態では、第１・第２の両フォトセンサ１１４がオンとなる。また図７（Ｂ）に示す加圧状態から加圧解除状態への遷移途中では、第１・第２の両フォトセンサ１１４がオフとなり、図７（Ｄ）に示す加圧解除状態から加圧状態への遷移途中では、第１フォトセンサ１１３がオフ、第２フォトセンサ１１４がオンとなり、フォトセンサ１１３・１１４の出力信号に基づいて各状態を判別することができる。   In the pressurization state shown in FIG. 7A, the first photosensor 113 is turned on and the second photosensor 114 is turned off. In the pressurization release state shown in FIG. The sensor 114 is turned on. Further, during the transition from the pressurization state shown in FIG. 7B to the pressurization release state, both the first and second photosensors 114 are turned off, and the pressurization from the pressurization release state shown in FIG. During the transition to the state, the first photo sensor 113 is turned off and the second photo sensor 114 is turned on, and each state can be determined based on the output signals of the photo sensors 113 and 114.

また、フォトセンサ１１３・１１４の出力信号は、各遮光板１１１・１１２の切り欠き１１５・１１６の端縁部がフォトセンサ１１３・１１４の検出位置を通過したところでのオン・オフが切り替わり、この信号変化が第１のフォトセンサ１１３の直前に第２のフォトセンサ１１４で行われるような相対角度をもって第１・第２の遮光板１１１・１１２が固定されている。   The output signals of the photosensors 113 and 114 are switched on and off when the edge portions of the notches 115 and 116 of the light shielding plates 111 and 112 pass through the detection positions of the photosensors 113 and 114, respectively. The first and second light shielding plates 111 and 112 are fixed at a relative angle such that the change is performed by the second photosensor 114 immediately before the first photosensor 113.

そして図７（Ａ）に示す加圧状態の直前に、第２フォトセンサ１１４がオンからオフに変化したタイミングでモータ３３の停止動作を開始し、第１フォトセンサ１１３がオフからオンに変化したタイミングでモータ３３が完全に停止するように制御する。これによりクランク部材５２が所定の加圧位置で確実に停止される。また図７（Ｃ）に示す加圧解除状態の直前に、第２フォトセンサ１１４がオフからオンに変化したタイミングでモータ３３の停止動作を開始し、第１フォトセンサ１１３がオフからオンに変化したタイミングでモータ３３が完全に停止するように制御する。これによりクランク部材５２が所定の加圧解除位置で確実に停止される。   Then, immediately before the pressurization state shown in FIG. 7A, the stopping operation of the motor 33 is started at the timing when the second photosensor 114 changes from on to off, and the first photosensor 113 changes from off to on. Control is performed so that the motor 33 stops completely at the timing. As a result, the crank member 52 is reliably stopped at a predetermined pressure position. In addition, immediately before the pressure release state shown in FIG. 7C, the motor 33 starts a stop operation at the timing when the second photosensor 114 changes from OFF to ON, and the first photosensor 113 changes from OFF to ON. At this timing, the motor 33 is controlled to stop completely. As a result, the crank member 52 is reliably stopped at a predetermined pressure release position.

図８は、本発明によるローラ加圧機構の別の例を示す側面図である。このローラ加圧機構では、前記の例と異なり、複数（ここでは２つ）の第２のばね（第２の弾性体）１２１・１２２が、互いに異なる向きに配置され、各弾性力の合力により、クランク部材５２の切替動作を補助する向きの付勢力及びクランク部材５２の切替動作を抑制する向きの付勢力を得るようになっている。   FIG. 8 is a side view showing another example of the roller pressing mechanism according to the present invention. In this roller pressing mechanism, unlike the above example, a plurality (here, two) of second springs (second elastic bodies) 121 and 122 are arranged in different directions, and the resultant force of each elastic force The biasing force in the direction assisting the switching operation of the crank member 52 and the biasing force in the direction suppressing the switching operation of the crank member 52 are obtained.

一方の第２のばね１２１は、一端が上方に配置されたフレーム側のばね取付部１２３に係止され、他端が係止されるクランク部材５２のばね取付部５４を斜め上向きに牽引し、他方の第２のばね１２２は、一端が下方に配置されたフレーム側のばね取付部１２４に係止され、他端が係止されるクランク部材５２のばね取付部５４を斜め下向きに牽引し、これらの合力が前記の例での第２のばね５８の弾性力と同様に作用する。   One of the second springs 121 is locked at a frame-side spring mounting portion 123 arranged at one end upward, and pulls the spring mounting portion 54 of the crank member 52 locked at the other end obliquely upward. The other second spring 122 has one end locked to a frame-side spring mounting portion 124 disposed below, and the other end locked to the spring mounting portion 54 of the crank member 52 that is pulled diagonally downward. These resultant forces act in the same manner as the elastic force of the second spring 58 in the above example.

この構成では、第２のばね１２１・１２２の配置自由度が向上し、特にクランク部材５２とフレームのばね取付部１２３との間の横方向の寸法が制限される場合でも、適切な方向及び大きさのばね付勢力を得ることができる。   In this configuration, the degree of freedom of arrangement of the second springs 121 and 122 is improved, and even when the lateral dimension between the crank member 52 and the spring mounting portion 123 of the frame is limited, an appropriate direction and size can be obtained. A spring biasing force can be obtained.

なお以上の説明では、記録シート上のトナーを加熱する定着ローラを可動として、これをモータにより駆動される駆動ローラに圧接させる構成としたが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば記録シート上のトナーを加熱する加熱ローラをモータにより駆動させ、これに対向する加圧ローラを可動として加熱ローラに圧接させる構成も可能である。   In the above description, the fixing roller for heating the toner on the recording sheet is made movable and is pressed against the driving roller driven by the motor. However, the present invention is not limited to such a configuration. Alternatively, for example, a configuration is possible in which a heating roller that heats the toner on the recording sheet is driven by a motor, and a pressure roller facing the roller is movable and pressed against the heating roller.

また、本発明はこのような定着装置のローラに限定されるものではなく、画像形成装置に設けられる搬送ローラや転写ローラなどにも適用することができ、さら画像形成装置以外のローラ加圧機構にも広く適用することができる。   Further, the present invention is not limited to such a roller of the fixing device, but can also be applied to a conveyance roller, a transfer roller, and the like provided in the image forming apparatus, and a roller pressing mechanism other than the image forming apparatus. Can also be widely applied.

本発明にかかるローラ加圧機構及びこれを備えた画像形成装置は、ローラの加圧状態と加圧解除状態との間の切替動作に要する駆動力を軽減すると共に、切替動作の向きが変わるのに応じて発生する負荷変動を平滑化することができる効果を有し、ローラの加圧状態と加圧解除状態とを切替可能なローラ加圧機構及びこれを備えた画像形成装置、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機などとして有用である。   The roller pressing mechanism and the image forming apparatus including the roller pressing mechanism according to the present invention reduce the driving force required for the switching operation between the roller pressing state and the pressure releasing state, and change the direction of the switching operation. A roller pressing mechanism capable of smoothing a load variation generated according to the pressure, and capable of switching between a pressing state and a pressing release state of the roller, and an image forming apparatus including the roller pressing mechanism, for example, a printer, It is useful as a copying machine, facsimile machine, multifunction machine, etc.

本発明が適用される画像形成装置を示す概略構成図1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus to which the present invention is applied. 図１に示した定着器の要部斜視図FIG. 1 is a perspective view of a main part of the fixing device shown in FIG. 図２に示したローラ加圧機構の側面図Side view of the roller pressing mechanism shown in FIG. 図２に示したローラ駆動用ギア機構及び加圧切替用ギア機構を示す模式的な斜視図Schematic perspective view showing the roller driving gear mechanism and the pressure switching gear mechanism shown in FIG. 図３に示したクランク部材のロック機構を示す側面図The side view which shows the locking mechanism of the crank member shown in FIG. 図２に示した加圧状態検知機構を詳しく示す斜視図The perspective view which shows in detail the pressurization state detection mechanism shown in FIG. 図６に示した加圧状態検知機構の動作要領を示す模式図The schematic diagram which shows the operation | movement point of the pressurization state detection mechanism shown in FIG. 本発明によるローラ加圧機構の別の例を示す側面図The side view which shows another example of the roller pressurization mechanism by this invention

符号の説明Explanation of symbols

１９ 定着器
３１ 駆動ローラ
３２ 定着ローラ
３３ モータ（駆動手段）
３４ ローラ駆動用ギア機構
３７ フレーム（固定部材）
３８ レバー部材（ローラ保持体）
３９ 転がり受け
４０ 支軸
４２ ローラ加圧機構
４３ 加圧切替用ギア機構
４４ 加圧状態検知機構（加圧状態検知手段）
４６ 連動軸
５１ 第１のばね（第１の弾性体）
５２ クランク部材（状態切替手段）
５３ ばね取付部
５４ ばね取付部
５５ ローラ保持部
５６ 回転軸
５８ 第２のばね（第２の弾性体）
５９ ばね取付部
６５ 出力軸
６６ ワンウェイクラッチ
６７ ピニオンギア
６８ ワンウェイクラッチ
６９ ピニオンギア
１０１ 戻り防止板
１０２ 切り欠き
１０３ 戻り止め部材
１０４ 係合部
１１１・１１２ 遮光板
１１３・１１４ フォトセンサ
１１５・１１６ 切り欠き
１１８ 制御ユニット
１２１・１２２ 第２のばね（第２の弾性体）
１２３・１２４ ばね取付部 19 Fixing device 31 Driving roller 32 Fixing roller 33 Motor (driving means)
34 Gear mechanism 37 for driving roller 37 Frame (fixing member)
38 Lever member (roller holder)
39 Rolling receptacle 40 Support shaft 42 Roller pressure mechanism 43 Pressure switching gear mechanism 44 Pressure state detection mechanism (pressure state detection means)
46 Interlocking shaft 51 First spring (first elastic body)
52 Crank member (state switching means)
53 Spring mounting portion 54 Spring mounting portion 55 Roller holding portion 56 Rotating shaft 58 Second spring (second elastic body)
59 Spring mounting portion 65 Output shaft 66 One-way clutch 67 Pinion gear 68 One-way clutch 69 Pinion gear 101 Return prevention plate 102 Notch 103 Detent member 104 Engagement portions 111 and 112 Light shielding plates 113 and 114 Photosensor 115 and 116 Notch 118 Control units 121 and 122 Second spring (second elastic body)
123/124 Spring mounting part

Claims (11)

１対のローラの一方を保持するローラ保持体と、このローラ保持体を加圧方向に付勢する第１の弾性体と、この第１の弾性体による加圧状態と加圧解除状態とを切り替える状態切替手段と、加圧状態と加圧解除状態との間の状態遷移のために前記第１の弾性体の弾性力に抗して行われる前記状態切替手段の切替動作を補助する向きに付勢すると共に、前記第１の弾性体の弾性力に任せて行われる前記状態切替手段の切替動作を抑制する向きに付勢する第２の弾性体とを備えたことを特徴とするローラ加圧機構。   A roller holding body that holds one of the pair of rollers, a first elastic body that urges the roller holding body in a pressurizing direction, and a pressure state and a pressure release state by the first elastic body In a direction that assists the switching operation of the state switching unit performed against the elastic force of the first elastic body for the state transition between the switching state switching unit and the pressurization state and the pressure release state And a second elastic body for urging and urging in a direction to suppress the switching operation of the state switching means performed by the elastic force of the first elastic body. Pressure mechanism. 前記状態切替手段が、回転軸周りに回転可能に設けられて、一端が前記ローラ保持体に係止された前記第１の弾性体の他端が偏心位置に係止されるクランク部材であり、このクランク部材の回転に応じて加圧状態と加圧解除状態とが切り替えられることを特徴とする請求項１に記載のローラ加圧機構。   The state switching means is a crank member provided so as to be rotatable around a rotation axis, and the other end of the first elastic body whose one end is locked to the roller holding body is locked to an eccentric position; 2. The roller pressure mechanism according to claim 1, wherein a pressure state and a pressure release state are switched according to the rotation of the crank member. 前記第２の弾性体が、一端を固定部材に係止され、他端を、前記第１の弾性体の他端に近接させて前記クランク部材の偏心位置に係止され、前記第１の弾性体とは逆向きに前記クランク部材を付勢することを特徴とする請求項２に記載のローラ加圧機構。   The second elastic body is locked at an eccentric position of the crank member with one end locked to a fixing member and the other end close to the other end of the first elastic body. The roller pressing mechanism according to claim 2, wherein the crank member is biased in a direction opposite to the body. 前記ローラ保持体が、支軸周りに揺動可能に設けられたレバー部材であり、このレバー部材におけるローラ保持部の遊端側に前記第１の弾性体の一端が係止されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のローラ加圧機構。   The roller holding body is a lever member provided so as to be swingable around a support shaft, and one end of the first elastic body is locked to the free end side of the roller holding portion of the lever member. The roller pressing mechanism according to any one of claims 1 to 3. 複数の前記第２の弾性体が、互いに異なる向きに配置され、各弾性力の合力により、前記状態切替手段の切替動作を補助する向きの付勢力及び前記状態切替手段の切替動作を抑制する向きの付勢力を得ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のローラ加圧機構。   A plurality of the second elastic bodies are arranged in different directions, and an urging force for assisting a switching operation of the state switching unit and a direction for suppressing the switching operation of the state switching unit by a resultant force of each elastic force The roller pressing mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein an urging force is obtained. 前記状態切替手段の加圧状態を検知する加圧状態検知手段を備え、この加圧状態検知手段の検知結果に基づいて、前記状態切替手段に切替動作を行わせる駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のローラ加圧機構。   A pressurization state detection unit that detects a pressurization state of the state switch unit is provided, and a drive unit that controls the state switch unit to perform a switching operation is controlled based on a detection result of the pressurization state detection unit. The roller pressing mechanism according to any one of claims 1 to 5. 前記加圧状態検知手段が、所要の位置に切り欠きが形成されて前記状態切替手段と連動する複数の遮光板と、この複数の遮光板の各切り欠きを検出する複数のフォトセンサとを備えたことを特徴とする請求項６に記載のローラ加圧機構。   The pressurization state detection unit includes a plurality of light shielding plates that are notched at a required position and interlocked with the state switching unit, and a plurality of photosensors that detect the notches of the plurality of light shielding plates. The roller pressing mechanism according to claim 6. 前記ローラ保持体が、転がり軸受けを介して前記ローラの回動軸を保持することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のローラ加圧機構。   The roller pressing mechanism according to any one of claims 1 to 7, wherein the roller holding body holds a rotating shaft of the roller via a rolling bearing. 前記状態切替手段に切替動作を行わせる駆動手段が、前記ローラを回転駆動させるモータであり、このモータの動力を前記ローラに伝達する経路と、前記モータの動力を前記状態切替手段に伝達する経路とを切り替える経路切替手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のローラ加圧機構。   The driving means for causing the state switching means to perform the switching operation is a motor that rotationally drives the roller, a path for transmitting the power of the motor to the roller, and a path for transmitting the power of the motor to the state switching means 9. A roller pressing mechanism according to claim 1, further comprising a path switching unit that switches between the two. 前記経路切替手段が、前記ローラを回転駆動させる正転方向の回転力のみを伝達する第１のワンウェイクラッチと、前記状態切替手段に切替動作を行わせる逆転方向の回転力のみを伝達する第２のワンウェイクラッチとからなり、前記モータの出力軸とピニオンギアとの間に介装されたことを特徴とする請求項９に記載のローラ加圧機構。   The path switching means transmits a first one-way clutch that transmits only the rotational force in the forward direction that rotates the roller, and a second one that transmits only the rotational force in the reverse direction that causes the state switching means to perform a switching operation. The roller pressing mechanism according to claim 9, wherein the roller pressing mechanism is interposed between an output shaft of the motor and a pinion gear. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のローラ加圧機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the roller pressing mechanism according to claim 1.

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