JP2016090958A - Fixation device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シートにトナー像を定着する定着装置と、この定着装置を装置本体に備えた画像形成装置とに関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a sheet, and an image forming apparatus including the fixing device in a main body of the apparatus.
一般に、シートにトナー像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式を採用した画像形成装置は、画像形成部でトナー像を転写したシートを、定着装置で加熱、加圧して、シートにトナー像を定着するようになっている。 In general, an image forming apparatus that employs an electrophotographic system such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer that forms a toner image on a sheet uses a fixing device to heat and press the sheet on which the toner image has been transferred. The toner image is fixed to the toner image.
定着装置は、トナー像が転写されたシートを加熱回転体と加圧回転体とからなる定着回転体対で挟持し、加熱加圧しながら搬送するようになっている。ところが、加熱回転体と加圧回転体の定着ニップにシートが挟まれたままで画像形成装置が停止することがある。このような場合、加熱回転体と加圧回転体とに挟まれているシートを引き抜こうとすると、シートを引き裂くおそれがある。そこで、加熱回転体と加圧回転体との圧接を解除するための圧接解除機構を備えた定着装置がある（特許文献１）。 The fixing device is configured to sandwich a sheet onto which a toner image has been transferred between a pair of fixing rotators including a heating rotator and a pressure rotator, and to convey the sheet while heating and pressing. However, the image forming apparatus may stop with the sheet held between the fixing nips of the heating rotator and the pressure rotator. In such a case, if the sheet sandwiched between the heating rotator and the pressure rotator is pulled out, the sheet may be torn. Therefore, there is a fixing device provided with a pressure release mechanism for releasing the pressure contact between the heating rotator and the pressure rotator (Patent Document 1).
しかし、従来の定着装置は、加熱回転体と加圧回転体とを離間して、シートを取り除いた後、加熱回転体と加圧回転体とを圧接状態に戻すとき、加熱回転体と加圧回転体とが勢いよく当接して、衝突音が発生することがあった。 However, the conventional fixing device separates the heating rotator and the pressure rotator, removes the sheet, and then returns the heating rotator and the pressure rotator to the pressure contact state. There was a case where a collision noise was generated due to the abutting force of the rotating body.
本発明は、定着回転体対の回転体同士の圧接を解除した後、元の圧接状態に戻るときの、回転体同士の当接による衝撃を少なくして、衝突音を小さくすることを目的としている。 It is an object of the present invention to reduce the impact noise by reducing the impact caused by the contact between the rotating bodies when returning to the original pressure contact state after releasing the pressure contact between the rotating bodies of the fixing rotating body pair. Yes.
本発明の定着装置及び画像形成装置は、トナー像が形成されたシートを挟持し回転しながら加熱加圧して、シートにトナー像を定着する定着回転体対と、前記定着回転体対を回転駆動させる駆動源と、前記定着回転体対を圧接させる方向に付勢する弾性体を有する圧接手段と、前記弾性体の付勢に抗して前記定着回転体対の圧接状態を解除する圧接解除手段と、前記駆動源が前記定着回転体対を回転駆動させる方向と逆方向の回転力のみを前記圧接解除手段に伝達する一方向回転部を有して、前記駆動源の回転力を前記圧接解除手段に伝達可能な回転力伝達手段と、前記定着回転体対が前記圧接解除手段による圧接解除状態から前記圧接手段による圧接状態に移行するとき、前記弾性体の付勢によって前記回転力伝達手段が受ける回転力を抑制する抑制手段と、を備え、前記定着回転体対は、前記回転力伝達手段によって前記圧接解除手段が前記逆方向の回転力を伝達されることで前記圧接状態から前記圧接解除状態へ移行し、前記圧接解除状態から前記回転力伝達手段によってさらに前記逆方向の回転力を伝達されることで前記圧接解除状態から前記圧接状態に移行する、ことを特徴としている。 The fixing device and the image forming apparatus of the present invention sandwich a sheet on which a toner image is formed and heat and press while rotating to fix the toner image on the sheet, and rotationally drive the fixing rotator pair. A driving source for pressing, a pressing means having an elastic body for urging the fixing rotating body pair in a pressure-contacting direction, and a pressure releasing means for releasing the pressing state of the fixing rotating body pair against the urging of the elastic body And a unidirectional rotating portion that transmits only the rotational force in the direction opposite to the direction in which the drive source rotates the fixing rotating body pair to the pressure contact release means, and the pressure release of the drive source is released. When the pair of fixing rotators transitions from a pressure released state by the pressure contact releasing means to a pressure contact state by the pressure contacting means, the rotational force transmitting means is urged by the elastic body. Reducing the rotational force And the fixing rotating body pair shifts from the pressure contact state to the pressure contact release state when the pressure release means transmits the rotational force in the reverse direction by the torque transmission means. When the rotational force in the reverse direction is further transmitted from the pressure release state by the rotational force transmitting means, the pressure contact state is shifted to the pressure contact state.
本発明は、定着回転体対を圧接状態に戻すときの回転体同士の当接による衝撃や衝突音を低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce an impact and a collision sound due to contact between the rotating bodies when the fixing rotating body pair is returned to the pressure contact state.
以下、本発明の実施形態の定着装置と、定着装置を装置本体に備えた画像形成装置とを図に基づいて説明をする。なお、本実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、相対位置関係などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであって、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, a fixing device according to an embodiment of the present invention and an image forming apparatus including the fixing device in the apparatus main body will be described with reference to the drawings. Note that the material, shape, relative positional relationship, and the like of the components described in the present embodiment should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions, and are within the scope of the present invention. It is not intended to limit only to those.
図１は、本発明の実施形態における画像形成装置としてのレーザプリンタ１０のシート搬送方向に沿った断面図である。図２は、図１における定着装置としての定着ユニット１８とその周辺の拡大断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view along the sheet conveying direction of a
レーザプリンタ１０は、例えば、外部のコンピュータから画像情報が送られてくると、画像形成部１２４に設けられたビデオコントローラ（不図示）によって受信される。画像形成部１２４では、受信した情報に基づいて、シートに転写するトナー像を感光体ドラム１２１に形成する。詳しくは、受信された画像情報は、レーザ発光書込部１１により光変調情報１１ａに変換されて射出される。レーザ発光書込部１１から射出された光変調情報１１ａは、感光体ドラム１２１の軸方向である主走査方向に走査されながら、プロセスカートリッジ１２内に設けられた感光体ドラム１２１にスポット状に結像される。主走査方向と直交する副走査方向（シートの搬送方向Ａ）に回転する感光体ドラム１２１に照射された光スポットは、主走査方向に往復走査され、これにより感光体ドラム１２１上に上述した画像情報に対応した静電潜像が形成される。そして、その感光体ドラム１２１上の静電潜像に対して、同じくプロセスカートリッジ１２内に一体的に設けられた現像装置１２２から現像剤（トナーＴ）が供給されることによって未定着トナー像が形成される。プロセスカートリッジ１２、転写ローラ１７等は、画像形成手段としての画像形成部１２４を形成している。
For example, when image information is sent from an external computer, the
プロセスカートリッジ１２は、レーザプリンタ１０の装置本体１０Ａに対して、略水平方向（図１の左右方向）に着脱できるようになっている。プロセスカートリッジ１２の着脱操作は、プロセスカートリッジ１２に設けられた操作レバー１２ａを、ユーザが手で把持した状態で行われる。また、装置本体１０Ａのプロセスカートリッジ１２の後方側（図１の右方側）には、板状部材からなる内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃが開閉自在に設けられている。内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃは、通常の使用状態においては図１に示すように閉塞された状態にロックされている。これらの内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃは、各々の部材の下端側部分に設けられた回動支点１２ｄ，１２ｅを中心にして回動することにより開閉されるようになっている。内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃは、ロック機構（不図示）により図１に示す閉塞位置に固定されているとともに、解除機構（不図示）により回動可能な状態に開放される構成になっている。
The
一方、装置本体１０Ａの下部には、シートＰを給送するメイン給送ユニット１３が配置されている。このメイン給送ユニット１３を構成している箱状のカセット収容体１３ａは、装置本体１０Ａに着脱自在に装着されている。メイン給送ユニット１３は、そのカセット収容体１３ａの内部に設けられた中支持板１３ｂにシートＰが載置されるようになっている。
On the other hand, a
シートＰは、給送加圧ばね１３ｃにより上方に付勢されている中支持板１３ｂに載置されて、上方に持ち上げられた状態に保持されている。また、カセット収容体１３ａの内部側の上方位置には、略Ｌ字状に屈曲した板状部材からなるセンサフラグ１３ｄが上下方向に揺動するように配置されている。そのセンサフラグ１３ｄは、曲下端部分が、カセット収容体１３ａ内の最上位のシートに自重で当接することによって、カセット収容体１３ａ内におけるシートＰの有無が検出できるようになっている。
The sheet P is placed on the
さらに、カセット収容体１３ａの前端部分（図１の左端部分）には、給送ローラ１３ｅが設けられている。この給送ローラ１３ｅは、電磁クラッチ（不図示）のオン・オフ制御により、適宜のタイミングで回転駆動力が伝達されたり断たれたりするようになっている。給送ローラ１３ｅは、中支持板１３ｂに載置されて、給送加圧ばね１３ｃによって押し上げられたシートの内、最上位のシートを受け止めて、回転してシートを給送するようになっている。薄板状部材からなる分離パッド（分離部材）１３ｆは、中支持板１３ｂのシート搬送方向Ａの前端縁（図１の左端縁）に対して前方側で隣接するように配置されて、給送ローラ１３ｅの外周面に対して下方側から圧接するように配置されている。この分離パッド１３ｆは、給送ローラ１３ｅの直下位置において上下動するように配置された分離揺動台１３ｇの上面側に貼り付けられている。分離揺動台１３ｇが分離加圧ばね１３ｈにより上方に向かって付勢されることによって、給送ローラ１３ｅには、分離パッド１３ｆが常時圧接された状態に維持されている。
Further, a
カセット収容体１３ａ内に載置されたシートＰは、給送ローラ１３ｅの回転によって給送ローラ１３ｅと分離パッド１３ｆとの間の圧接ニップ部を通過して給送通路１４側に送り出されていく。さらに、シートＰは、その給送通路１４に設けられた１対のレジストローラ１５，１６のニップに突き当てられ、適宜のタイミングをとられて、１対のレジストローラ１５，１６によって、感光体ドラム１２１と転写ローラ１７との間に送り込まれていく。
The sheet P placed in the
転写ローラ１７には転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって感光体ドラム１２１上に形成されている未定着トナー像がシートＰ上に静電的に転写される。さらに、転写後において感光体ドラム１２１上に残留するトナーは、感光体ドラム１２１の表面上に圧接するように配置されたクリーニングブレード１２３により掻き落とされる。
A transfer bias is applied to the
また、トナー像を転写されたシートＰは、定着ユニット（定着装置）１８に向かって搬送される。シートＰは、定着ユニット１８の入口ガイド１８ｇを通って、加熱回転体としての定着フィルムユニット１８ａと、加圧回転体としての加圧ローラ１８ｂとの定着ニップＮに搬送される。シートＰは、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとの定着ニップＮにて、加熱加圧されながら搬送されて、シートに転写されているトナー像をシートに定着する。
Further, the sheet P to which the toner image is transferred is conveyed toward a fixing unit (fixing device) 18. The sheet P passes through an
詳しくは、図２に示すように、定着ニップＮにおいて、定着フィルムユニット１８ａに内包された加熱ヒータ１８ｃから印加される熱エネルギーと、加圧ローラ１８ｂによる押圧力とによってシートＰ上のトナー像がシートＰに定着される。トナー像が定着されたシートＰは、中間搬送ローラ１９ａと中間搬送コロ１９ｂのニップを介して排出ローラ２２ａと排出コロ２２ｂにより装置外の排出トレイ２３に排出される。
Specifically, as shown in FIG. 2, in the fixing nip N, the toner image on the sheet P is formed by the thermal energy applied from the
しかし、シートＰが定着ニップＮを通過するまでの間に、何らかの原因で装置本体１０Ａの動作が停止し、定着ニップＮにシートＰが残った状態（以下、定着エラー）になる場合がある。或いは、定着ニップＮにシートが詰まることがある。この場合、ユーザが、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとに挟まれたシートＰを引っ張り出して、除去する必要がある。しかし、シートＰは、引っ張り出されるとき、引き裂かれて、破片が定着ユニット１８内に残ることがある。残った破片は、取り除くのが困難である。
However, before the sheet P passes through the fixing nip N, the operation of the apparatus
このため、図３、図４に示すように、定着ユニット１８は、定着フィルムユニット１８ａを加圧ローラ１８ｂに対して、圧接と圧接解除とを行う圧接手段としての圧接機構２８を有している。
For this reason, as shown in FIGS. 3 and 4, the fixing
定着ユニット１８は、加熱部材としての定着フィルムユニット１８ａと、加圧部材としての加圧ローラ１８ｂと、定着フィルムユニット１８ａを前記加圧ローラ１８ｂに圧接させ、かつ圧接解除を行う圧接機構２８、回転力伝達機構６０等により構成されている。
The fixing
（圧接機構２８）
図３は、図１における定着ユニット１８の斜視図である。図４は、図１における定着ユニット１８の平面図である。図５は、圧接機構２８を図３、図４において矢印Ｂ方向から見た図であり、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂに圧接している図である。図６は、図５の定着ユニット１８の端部を省略した図である。図７は、圧接機構２８を図３、図４において矢印Ｂ方向から見た図であり、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂから離れている図である。図８は、図７の定着ユニット１８の端部を省略した図である。
(Pressure contact mechanism 28)
FIG. 3 is a perspective view of the fixing
定着回転体対としての定着フィルムユニット１８ａ及び加圧ローラ１８ｂと、圧解除軸３２との両端は、装置本体１０Ａの前面側の前面板１０Ａａと、背面側の背面板１０Ａｂとに支持されている。圧接機構２８を構成する各構成要素は、前面板１０Ａａと、背面板１０Ａｂとに分散して設けられている。
Both ends of the fixing
なお、前面側とは、ユーザがレーザプリンタ１０を使用するのにレーザプリンタ１０の前に立ったときの手前側のことであり、背面側とは奥側のことである。また、シート搬送方向は、下側から上側に向かう矢印Ａの方向である。
The front side is the front side when the user stands in front of the
圧接機構２８の各構成要素の内、前面板１０Ａａに設けられた構成要素について説明をする。
Of the components of the
図３乃至図８において、前面板１０Ａａには、圧接機構２８を構成する前面加圧板３１が設けられている。図５乃至図８の前面加圧板３１の下端部には、係合フック３１ａが形成されている。係合フック３１ａは、前面板１０Ａａに係合している。前面加圧板３１は、係合フック３１ａを中心にして、シート搬送方向Ａに対して交差する矢印Ｄ，Ｅ方向に傾動するようになっている。前面加圧板３１の上端部３１ｂと前面板１０Ａａとの間には、前面加圧ばね３０が設けられている。弾性体としての前面加圧ばね３０は引張コイルばねである。押圧部材としての前面加圧板３１は、前面加圧ばね３０によって、常時、定着フィルムユニット１８ａ側（矢印Ｅ方向）に引っ張られている。
3 to 8, the front plate 10Aa is provided with a
前面加圧板３１の中間部分には、押圧片３１ｃが突設されている。前面加圧板３１は、前面加圧ばね３０によって、矢印Ｅ方向に引っ張られて、押圧片３１ｃで、定着フィルムユニット１８ａの被押圧部４０を押圧して、定着フィルムユニット１８ａを加圧ローラ１８ｂに押し付けている。被押圧部４０は、定着フィルムユニット１８ａのフィルム１８ｄ（図２）を回転案内支持するフレーム１８ｅに突設されている。
A
また、図３、図４において、前面板１０Ａａと背面板１０Ａｂとには、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとに平行な圧解除軸３２の両端が回転自在に設けられている。図５乃至図８の前面加圧板３１の中間部分には、圧解除軸３２の前面側端部３２ａが貫通する貫通孔３１ｄが形成されている。そして、圧解除軸３２の前面側端部３２ａには、圧解除前面カム３３がねじ止めされて一体的に設けられている。このため、前面加圧板３１は、前面板１０Ａａと圧解除前面カム３３との間に位置している。
3 and 4, the front plate 10Aa and the back plate 10Ab are rotatably provided with both ends of a
圧接機構２８の内、前面板１０Ａａに設けられた構成要素の動作を説明する。
The operation of the components provided on the front plate 10Aa in the
なお、図３、図４において、圧解除軸３２は、後述する定着モータＭ（図９、図１３）によって回転するようになっている。圧解除前面カム３３は、図５、図６に示す圧解除軸３２の右方向ＣＣＷに回転して、図７、図８に示す前面加圧板３１の側部に沿って突設された被押圧片３１ｅを押圧する。すると、圧解除前面カム３３は、図７、図８に示すように、右方向Ｄに傾動させられて、押圧片３１ｃと被押圧部４０との圧接を一旦解除する。これによって、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂを押圧している状態を弱められるか、あるいは解除される。圧解除前面カム３３は、右回転ＣＣＷを継続し、被押圧片３１ｅから離れて、図３、図４の元の位置に戻る。前面加圧板３１は、加圧ばね３０に引っ張られて、押圧片３１ｃで被押圧部４０を押圧する。これによって、定着フィルムユニット１８ａは、図５、図６に示す加圧ローラ１８ｂに押圧されて定着ニップＮを形成する元の状態に戻る。
3 and 4, the
圧接機構２８の内、背面板１０Ａｂに設けられた構成要素の動作を説明する。
The operation of the components provided on the back plate 10Ab in the
図９は、圧接機構２８の内、背面板１０Ａｂに設けられた構成要素の斜視図である。図１０は、図４のＪ―Ｊ矢視断面図であり、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂに圧接されている図である。図１１は、図４のＪ―Ｊ矢視断面図であり、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂから離れている図である。図１２は、図４のＪ―Ｊ矢視断面図であり、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂから離れていた状態から圧接する状態になるときの図である。
FIG. 9 is a perspective view of components provided on the back plate 10Ab in the
図３、図４に示すように、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂは、両端が装置本体１０Ａの前面側の前面板１０Ａａと、背面側の背面板１０Ａｂとに支持されている。加圧ローラ１８ｂは、加圧ローラ１８ｂの軸５１によって、前面板１０Ａａと背面板１０Ａｂとに回転自在に支持されている。軸５１の両端の内、背面側の端部は、背面板１０Ａｂの外側に突出している。
As shown in FIGS. 3 and 4, both ends of the fixing
図３、図４、図９に示すように、背面板１０Ａｂから外側に突出した軸５１の背面側端部５１ｂには、駆動一方向回転クラッチ５２が設けられている。駆動一方向回転クラッチ５２には、加圧ローラギア３７が設けられている。加圧ローラギア３７には、駆動源としての定着モータＭの出力軸に設けられた不図示の駆動ギアが噛み合っている。駆動一方向回転クラッチ５２は、加圧ローラギア３７が矢印ＣＷ方向に回転したとき、加圧ローラギア３７の矢印ＣＷ方向の回転を加圧ローラ１８ｂの軸５１に伝達するようになっている（伝達可能になっている）。しかし、駆動一方向回転クラッチ５２は、加圧ローラギア３７が矢印ＣＣＷ方向に回転したとき、加圧ローラギア３７の矢印ＣＣＷ方向の回転を加圧ローラ１８ｂの軸５１に伝達しないようになっている。このように、駆動一方向回転クラッチ５２は、定着モータＭの回転を加圧ローラ１８ｂに伝達したり、断ったりするようになっている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, a driving one-way rotation clutch 52 is provided at the rear
加圧ローラギア３７は、アイドルギア３８に噛み合っている。アイドルギア３８は、背面板１０Ａｂの外側に向けて突設されたアイドルギア軸５３に回転自在に設けられている。
The
圧解除軸３２は、図３、図４に示すように、前面板１０Ａａと背面板１０Ａｂとに回転自在に支持されている。圧解除軸３２の背面板１０Ａｂの外側に突出している背面側端部３２ｂには、従動一方向回転クラッチ５５が設けられている。図９の従動一方向回転クラッチ５５には、圧解除ギア３５が設けられている。一方向回転部としての従動一方向回転クラッチ５５は、圧解除ギア３５が加圧ローラギア３７と同一の矢印ＣＣＷ方向に回転したとき、圧解除ギア３５の矢印ＣＣＷ方向の回転を圧解除軸３２に伝達するようになっている。しかし、従動一方向回転クラッチ５５は、圧解除ギア３５が加圧ローラギア３７と同一の矢印ＣＷ方向に回転したとき、圧解除ギア３５の矢印ＣＷ方向の回転を圧解除軸３２に伝達しないようになっている。このように、従動一方向回転クラッチ５５も、定着モータＭの回転を圧解除軸３２に伝達したり、断ったりするようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
以上の説明したギアは、全て平歯車であるが摩擦ローラであってもよい。 The gears described above are all spur gears, but may be friction rollers.
背面板１０Ａｂと圧解除ギア３５との間には、背面板１０Ａｂ側から、順に、背面加圧板１３１と、圧解除背面カム１３３、センサフラグ３４ａ、欠歯ギア３４ｂが位置している。背面加圧板１３１は、背面板１０Ａｂに傾動自在に設けられている。圧解除背面カム１３３、欠歯ギア３４ｂ、及びセンサフラグ３４ａは、圧解除軸３２に一体的に設けられている。
Between the back plate 10Ab and the
図１０において、背面加圧板１３１の下端部には、係合フック１３１ａが形成されている。係合フック１３１ａは、背面板１０Ａｂに係合している。背面加圧板１３１は、係合フック１３１ａを中心にして、シート搬送方向Ａに対して交差する矢印Ｄ，Ｅ方向に傾動するようになっている。背面加圧板１３１の上端部１３１ｂと前面板１０Ａａとの間には、背面加圧ばね１３０が設けられている。弾性体としての背面加圧ばね１３０は引張コイルばねである。押圧部材としての背面加圧板１３１は、背面加圧ばね１３０によって、常時、定着フィルムユニット１８ａ側（矢印Ｅ方向）に引っ張られている。
In FIG. 10, an
背面加圧板１３１の中間部分には、押圧片１３１ｃが突設されている。背面加圧板１３１は、背面加圧ばね１３０によって、矢印Ｅ方向に引っ張られて、押圧片１３１ｃで、定着フィルムユニット１８ａの被押圧部１４０を押圧して、定着フィルムユニット１８ａを加圧ローラ１８ｂに押し付けている。被押圧部１４０は、前面側の被押圧部４０と同様に、定着フィルムユニット１８ａのフィルム１８ｄ（図２）を回転案内支持するフレーム１８ｅに突設されている。
A
また、図３、図４において、前面板１０Ａａと背面板１０Ａｂとには、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとに平行な圧解除軸３２の両端が回転自在に設けられている。背面加圧板１３１の中間部分には、圧解除軸３２の背面側端部３２ｂが貫通する不図示の貫通孔が形成されている。そして、圧解除軸３２の背面側端部３２ｂには、圧解除背面カム１３３がねじ止めされて一体的に設けられている。背面板１０Ａｂには、圧解除センサ３６が設けられている。圧解除センサ３６は、圧解除背面カム１３３と一体に回転するセンサフラグ３４ａを検知するセンサである。
3 and 4, the front plate 10Aa and the back plate 10Ab are rotatably provided with both ends of a
図１３は、定着ユニット１８に関する制御ブロック図である。ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１と、ＲＡＭ１０２とを有している。ＲＯＭ１０１に格納された制御プログラム、及び、装置本体１０Ａ（図１）に設けられた操作部１０３又は外部のコンピュータ１０５からの設定に従い、画像形成装置の各部の動作を制御するようになっている。
FIG. 13 is a control block diagram regarding the fixing
操作部１０３は、画像形成に関する各種機能を設定するための複数のキー、設定状態を表示するための表示部等を備えている。操作部１０３は、ユーザによる各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ１００に出力すると共に、ＣＰＵ１００からの信号に基づき対応する情報を操作部１０３の表示部に表示する。ＲＡＭ１０２は、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部Ｉ／Ｆ（外部インターフェース）１０４は、レーザプリンタ１０のＣＰＵ１００と外部のコンピュータ１０５とのインターフェースであり、ＣＰＵ１００によって制御されるようになっている。また、ＣＰＵ１００は、操作部１０３と、圧解除センサ３６と、シート詰まり検知センサ３９とからの各情報に基づいて、定着モータＭを正回転、逆回転、停止等の制御をするようになっている。シート詰まり検知センサ３９（図１）は、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとの下流側に設けられており、所定時間経過しても、シートを検知したままのときがある。この場合、ＣＰＵ１００は、シートを定着ユニット１８に詰まっているものと判断して、定着モータＭを逆回転させるようになっている。
The
定着ユニット１８の圧接機構２８の動作を説明する。
The operation of the
図１４は、定着ユニットの動作制御を示すフローチャートである。図５、図１０に示すように、常時、前面加圧ばね３０は前面加圧板３１を矢印Ｅ方向に引っ張り、背面加圧ばね１３０は背面加圧板１３１を矢印Ｅ方向に引っ張っている。図５、図１０に示すように、圧解除前面カム３３と前面加圧板３１とが離間し、圧解除背面カム１３３と背面加圧板１３１とが離間していると、前面加圧板３１と背面加圧板１３１は、押圧片３１ｃ,１３１ｃで、被押圧部４０，１４０を押圧している。このため、定着フィルムユニット１８ａは、前面側の被押圧部４０に前面加圧ばね３０の弾力を受け、背面側の被押圧部１４０に背面加圧ばね１３０の弾力を受けて、加圧ローラ１８ｂに圧接されている（定着回転体同士が圧接されている）。
FIG. 14 is a flowchart showing operation control of the fixing unit. As shown in FIGS. 5 and 10, the
ＣＰＵ１００が駆動用の定着モータＭ（図９）を正回転させる（図１４、Ｓ１）。すると、加圧ローラギア３７は矢印ＣＷの方向に回転する。そして、駆動一方向回転クラッチ５２が、加圧ローラギア３７の矢印ＣＷの方向の回転を加圧ローラ１８ｂの軸５１に伝達する。これによって、加圧ローラギア３７とともに、加圧ローラ１８ｂが矢印ＣＷの方向に回転する。
The
また、加圧ローラギア３７が矢印ＣＷ方向に回転すると、アイドルギア３８を介して、圧解除ギア３５も矢印ＣＷ方向に回転する。しかし、圧解除ギア３５と圧解除軸３２との間に従動一方向回転クラッチ５５が設けてあるため、圧解除ギア３５の矢印ＣＷ方向の回転は、圧解除軸３２に伝達されない。このため、圧解除軸３２、圧解除軸３２と一体の圧解除背面カム１３３、欠歯ギア３４ｂ、センサフラグ３４ａは、回転しない。
When the
したがって、加圧ローラ１８ｂは、定着フィルムユニット１８ａが圧接されたまま回転して、定着フィルムユニット１８ａのフィルム１８ｄ（図６）を従動回転させる。フィルム１８ｄはフレーム１８ｅを案内にして従動回転する。シートが定着ユニット１８に詰まっていない場合（Ｓ２でＮＯ）、加圧ローラ１８ｂは、定着フィルムユニット１８ａとでシートを挟持し回転しながらシートにトナー像を定着して、シートを搬送する。
Accordingly, the
仮に、定着ユニット１８にシート詰まり、検知センサ３９（図１）が、シートが詰まったことを検知すると（Ｓ２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、定着モータＭ（図９）を逆転させる（Ｓ３）。すると、加圧ローラギア３７は矢印ＣＣＷの方向に回転する。すると、駆動一方向回転クラッチ５２が、加圧ローラギア３７の矢印ＣＣＷの方向の回転を加圧ローラ１８ｂの軸５１に伝達するのを断つ。これによって、加圧ローラ１８ｂは、回転を停止させられる。
If the fixing
また、加圧ローラギア３７が矢印ＣＣＷ方向に回転すると、アイドルギア３８を介して、圧解除ギア３５も矢印ＣＣＷ方向に回転する。すると、従動一方向回転クラッチ５５が、圧解除ギア３５の矢印ＣＣＷ方向の回転を圧解除軸３２に伝達する。そして、圧解除軸３２、欠歯ギア３４ｂ、センサフラグ３４ａ、及び圧解除背面カム１３３が一体に矢印ＣＣＷ方向（図１０）に回転をする。圧解除軸３２が回転すると、圧解除軸３２と一体の圧解除前面カム３３も図５、図６に示すように、矢印ＣＣＷ方向に回転する。駆動一方向回転クラッチ５２、加圧ローラギア３７、アイドルギア３８、圧解除ギア３５及び従動一方向回転クラッチ５５等は、回転力伝達手段としての回転力伝達機構６０（図９）を構成している。
When the
圧解除背面カム１３３は、圧解除軸３２の矢印ＣＣＷ方向の回転によって、図１０の状態から図１１の状態に、背面加圧板１３１の側部に沿って突設された被押圧片１３１ｅを押圧する。また、圧解除前面カム３３も、圧解除軸３２の矢印ＣＣＷ方向の回転によって、図５、図６の状態から図７、図８の状態に、前面加圧板３１の側部に沿って突設された被押圧片３１ｅを押圧する（作動させる）。すると、背面加圧板１３１が図１１に示すように矢印Ｄ方向に傾動させられる。また、前面加圧板３１が図７、図８に示すように矢印Ｄ方向に傾動させられる。
The pressure release back
すると、背面加圧板１３１の押圧片１３１ｃと定着フィルムユニット１８ａの被押圧部１４０との圧接が解除され（圧接解除状態に移行し）、前面加圧板３１の押圧片３１ｃと定着フィルムユニット１８ａの被押圧部４０との圧接が解除される。また、解除軸３２と一体に矢印ＣＣＷ方向に回転していたセンサフラグ３４ａが、圧解除センサ３６に検知される（Ｓ４でＹＥＳ）。圧解除センサ３６がセンサフラグ３４ａを検知すると、ＣＰＵ１００は、定着モータＭを所定時間Ｔ１秒逆回転させた後に停止させる（Ｓ５）。このとき、図１１に示すように圧接解除手段及び回転カムとしての圧解除背面カム１３３の最大径の部分１３３ａが背面加圧板１３１に接触して、押圧片１３１ｃを被押圧部１４０から確実に離す。また、図７、図８に示すように圧接解除手段及び回転カムとしての圧解除前面カム３３の最大径の部分３３ａも前面加圧板３１に接触して、押圧片３１ｃを被押圧部４０から確実に離す。ここで、所定時間Ｔ１秒は、押圧片３１ｃを被押圧部４０から確実に離すことができる時間である。
Then, the pressure contact between the
したがって、前面板１０Ａａと背面板１０Ａｂとに構成要素が分けられて設けられている圧接機構２８によって、定着フィルムユニット１８ａの両端部に今まで加わっていた前面加圧ばね３０と背面加圧ばね１３０の弾力が加わらなくなる。このため、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂを押圧している押圧力が解除される。また、加圧ローラ１８ｂは、定着モータＭが逆転を継続していても、前述したように、従動一方向回転クラッチ５５によって定着モータＭの回転が加圧ローラギア３７に伝わらないようになっているので、回転を停止したままになっている。
Therefore, the
回転を停止した加圧ローラ１８ｂは定着フィルムユニット１８ａからの押圧力が解除されているので、ユーザは、定着ユニット１８内に詰まったシートを引き裂くことなく容易に取り出すことができる。なお、定着フィルムユニット１８ａは、フィルム１８ｄが加圧ローラ１８ｂに接触していても、押圧力が解除されているため、加熱ヒータ１８ｃ、フレーム１８ｅが加圧ローラ１８ｂから遠ざかるので、シートを引き裂くことなく容易に取り出すことができる。
Since the pressing force from the fixing
ユーザが、定着ユニット１８内に詰まったシートを取り除き（Ｓ６でＹＥＳ）、シート詰まり検知センサが解除されるとＣＰＵ１００は、定着モータＭを、さらに、逆回転（逆方向に回転）させる（Ｓ７）。
When the user removes the sheet jammed in the fixing unit 18 (YES in S6) and the sheet jam detection sensor is released, the
そして、圧解除背面カム１３３が背面加圧板１３１の被押圧片１３１ｅに対して回転し、圧解除前面カム３３が前面加圧板３１の被押圧片３１ｅに対して回転する。このため、背面加圧ばね１３０と前面加圧ばね３０との引張力によって、押圧片１３１ｃ，３１ｃが被押圧部１４０，４０を押圧して、定着フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂに圧接され始める。そして、センサフラグ３４ａが圧解除センサ３６から抜けて圧解除センサ３６をＯＦＦにする（Ｓ８でＹＥＳ）。ＣＰＵ１００は、圧解除センサ３６がＯＦＦになってから、所定時間（Ｔ２秒）後に定着モータＭの逆回転を停止させる（Ｓ９）。圧解除背面カム１３３は図１０の位置に戻り、圧解除前面カム３３は図５、図６に示す位置に戻る。定着フィルムユニット１８ａは、加圧ローラ１８ｂに圧接された状態に戻る。
Then, the pressure release back
ＣＰＵ１００は、レーザプリンタ１０を再起動させて、定着モータＭを正回転させる。定着モータＭの正回転によって、加圧ローラ１８ｂが定着フィルムユニット１８ａを圧接された状態で回転し、定着ユニット１８は、シートにトナー像を定着する動作を再開する（Ｓ１０）。
The
なお、レーザプリンタ１０を長期間使用しないで、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとの圧接状態が長く続くと、加圧ローラ１８ｂがニップ形状を維持したまま塑性変形するおそれがある。このため、レーザプリンタ１０を長期間使用しない場合、図７、図８、図１１に示すように、圧解除前面カム３３と、圧解除背面カム１３３とで、定着フィルムユニット１８ａを加圧ローラ１８ｂから離間させておくのが好ましい。
If the pressure contact state between the fixing
ところで、以上の動作において、図７、図８、図１１に示す、フィルムユニット１８ａが加圧ローラ１８ｂを圧接されていない状態から、図５、図６、図１２に示す、フィルムユニットが加圧ローラに圧接された状態に戻るとき、衝突音が発生する可能性がある。衝突音は、前面加圧板３１の押圧片３１ｃが被押圧部４０に当接するのと、背面加圧板１３１の押圧片１３１ｃが被押圧部１４０に当接するのとが同時に行われて発生する。また、このとき、加熱ヒータ１８ｃやフレーム１８ｅがフィルム１８ｄを介して加圧ローラ１８ｂに当接することによっても、衝突音が発生する。
By the way, in the above operation, from the state where the
そこで、本実施形態の定着ユニット１８は、押圧片３１ｃ、１３１ｃが被押圧部４０，１４０に当接するときの衝撃を少なくして、衝突音が小さくなるようにしてある。
Therefore, the fixing
以下、衝突音が小さくなることを説明する。図７、図８、図１１において、定着モータＭが逆回転を継続して、圧解除前面カム３３と圧解除背面カム１３３とが、矢印ＣＣＷ方向に回転を続けると、図１１に示すように、圧解除背面カム１３３と一体の欠歯ギア３４ｂはアイドルギア３８に噛み合い始める。
Hereinafter, it will be described that the collision sound is reduced. 7, 8, and 11, when the fixing motor M continues to reversely rotate and the pressure release
定着モータＭのさらなる逆回転の継続によって、圧解除前面カム３３と圧解除背面カム１３３とが、矢印ＣＣＷ方向にさらに回転を続けて、前面加圧板３１と背面加圧板１３１から抜け出て（図１２）、離れる（図５、図６、図１０）。このときに、前面加圧板３１と背面加圧板１３１は、前面加圧ばね３０と背面加圧ばね１３０に急激に引っ張られて、圧解除前面カム３３と圧解除背面カム１３３とに矢印Ｅ方向の急な回転モーメントを与える。
With the further reverse rotation of the fixing motor M, the pressure release
ところで、圧解除軸３２の背面側端部３２ｂ設けられている従動一方向回転クラッチ５５は、圧解除ギア３５が加圧ローラギア３７と同一の矢印ＣＣＷ方向に回転したとき、圧解除ギア３５の矢印ＣＣＷ方向の回転を圧解除軸３２に伝達するようになっている。また、従動一方向回転クラッチ５５は、圧解除ギア３５が加圧ローラギア３７と同一の矢印ＣＷ方向に回転したとき、圧解除ギア３５の矢印ＣＷ方向の回転を圧解除軸３２に伝達しないようになっている。
By the way, the driven one-way rotary clutch 55 provided on the rear
このため、圧解除前面カム３３と圧解除背面カム１３３は、矢印Ｅ方向の回転モーメントにより、圧解除ギア３５の矢印ＣＣＷへの回転よりも速く矢印ＣＣＷ方向へ、圧解除軸３２と一体に回転しようとする。しかし、このとき、図１０に示すように、圧解除軸３２と一体の欠歯ギア３４ｂがアイドルギア３８に噛み合っている。このため、欠歯ギア３４ｂは、アイドルギア３８を、アイドルギア３８自体の回転速度より速く回転させようとする。
Therefore, the pressure release
しかし、アイドルギア３８は、定着モータＭによって回転している。圧解除前面カム３３と圧解除背面カム１３３が矢印Ｅ方向に受ける急な回転モーメントは、定着モータＭの駆動回転力よりも小さいため、定着モータＭが負荷となり、欠歯ギア３４ｂのＣＣＷ方向への急速回転が抑制される。欠歯ギア３４ｂは抑制手段である。
However, the
この結果、本実施形態の定着ユニット１８は、押圧片３１ｃ、１３１ｃが被押圧部４０，１４０に当接するときの勢いと、加熱ヒータ１８ｃがフィルム１８ｄを介して加圧ローラ１８ｂに当接するときの勢いとが弱められて、衝突音を小さくすることができる。また、定着フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂとの損傷を防止することもできる。
As a result, the fixing
しかも、前面加圧ばね３０と背面加圧ばね１３０との弾力を従来よりも弱めることもなく、衝突音を小さくし、かつ定着フィルムユニットと加圧ローラとの損傷を防止できる。このため、トナー像をシートに定着する機能を低下させることなく、衝突音を小さくすることができる。
Moreover, the impact sound between the
また、このような定着ユニット１８を備えたレーザプリンタ１０は、耐用年数を延ばすことができる。
Further, the
なお、以上説明した定着ユニット１８は、フィルム１８ｄを有する定着フィルムユニット１８ａを使用しているが、フィルム１８ｄの代わりに剛性を有して内部に加熱ヒータを設けられた筒状の部材を使用した加熱ローラであってもよい。この場合は、加熱ローラの筒状の部材が加圧ローラ１８ｂに当接するときの衝撃を少なくして衝突音を小さくすることができる。
The fixing
１０：レーザプリンタ（画像形成装置）、１８：定着ユニット（定着装置）、１８ａ：定着フィルムユニット（定着回転体対、定着回転体）、１８ｂ：加圧ローラ（定着回転体対、定着回転体）、１８ｃ：加熱ヒータ、１８ｄ：フィルム、１８ｅ：フレーム、２８：圧接機構（圧接手段）、３０：前面加圧ばね（弾性体）、３１：前面加圧板（押圧部材）、３３：圧解除前面カム（圧接解除手段、回転カム）、３４ｂ：欠歯ギア（抑制手段）、５２：駆動一方向回転クラッチ、５５：従動一方向回転クラッチ（一方向回転部）、６０：回転力伝達機構（回転力伝達手段）、１２４：画像形成部（画像形成手段）、１３０：背面加圧ばね（弾性体）、１３１：背面加圧板（押圧部材）、１３３：圧解除背面カム（圧接解除手段、回転カム）、Ｍ：定着モータ（駆動源）、Ｎ：定着ニップ、Ｐ：シート。 10: laser printer (image forming apparatus), 18: fixing unit (fixing apparatus), 18a: fixing film unit (fixing rotating body pair, fixing rotating body), 18b: pressure roller (fixing rotating body pair, fixing rotating body) , 18c: heater, 18d: film, 18e: frame, 28: pressure contact mechanism (pressure contact means), 30: front pressure spring (elastic body), 31: front pressure plate (pressing member), 33: pressure release front cam (Pressure contact releasing means, rotating cam), 34b: missing gear (suppressing means), 52: driving one-way rotating clutch, 55: driven one-way rotating clutch (one-way rotating part), 60: rotating force transmission mechanism (rotating force) (Transmission means), 124: image forming section (image forming means), 130: back pressure spring (elastic body), 131: back pressure plate (pressing member), 133: pressure release back cam (pressure contact release means, rotating cam) , M Fixing motor (driving source), N: fixing nip, P: sheet.
Claims (3)
前記定着回転体対を回転駆動させる駆動源と、
前記定着回転体対を圧接させる方向に付勢する弾性体を有する圧接手段と、
前記弾性体の付勢に抗して前記定着回転体対の圧接状態を解除する圧接解除手段と、
前記駆動源が前記定着回転体対を回転駆動させる方向と逆方向の回転力のみを前記圧接解除手段に伝達する一方向回転部を有して、前記駆動源の回転力を前記圧接解除手段に伝達可能な回転力伝達手段と、
前記定着回転体対が前記圧接解除手段による圧接解除状態から前記圧接手段による圧接状態に移行するとき、前記弾性体の付勢によって前記回転力伝達手段が受ける回転力を抑制する抑制手段と、を備え、
前記定着回転体対は、前記回転力伝達手段によって前記圧接解除手段が前記逆方向の回転力を伝達されることで前記圧接状態から前記圧接解除状態へ移行し、前記圧接解除状態から前記回転力伝達手段によってさらに前記逆方向の回転力を伝達されることで前記圧接解除状態から前記圧接状態に移行する、
ことを特徴とする定着装置。 A pair of fixing rotators for fixing the toner image on the sheet by heating and pressurizing while sandwiching and rotating the sheet on which the toner image is formed;
A drive source for rotationally driving the fixing rotator pair;
A pressing means having an elastic body that urges the fixing rotating body pair in a pressing direction;
Pressure release means for releasing the pressure contact state of the fixing rotating body pair against the urging force of the elastic body;
The driving source has a one-way rotating part that transmits only the rotational force in the direction opposite to the direction in which the fixing rotating body pair is rotationally driven to the press contact releasing means, and the rotational force of the drive source is applied to the press release means A transmittable rotational force transmitting means;
Suppression means for suppressing the rotational force received by the rotational force transmitting means by the urging of the elastic body when the fixing rotating body pair shifts from the pressure release state by the pressure release means to the pressure contact state by the pressure contact means; Prepared,
The fixing rotator pair shifts from the pressure contact state to the pressure contact release state when the pressure contact release means transmits the rotational force in the reverse direction by the torque transmission means, and from the pressure contact release state to the rotational force. By further transferring the rotational force in the reverse direction by the transmission means, the pressure contact state is shifted to the pressure contact state,
A fixing device.
前記圧接解除手段は、前記回転力伝達手段から前記逆方向の回転力を受けて回転する回転カムを有し、
前記回転カムは、前記回転力伝達手段から前記逆方向の回転力を伝達されることで前記弾性体の付勢に抗して前記押圧部材を回動させて前記定着回転体対を前記圧接解除状態に移行し、前記回転力伝達手段から前記逆方向の回転力をさらに伝達されることで前記定着回転体対を前記圧接状態に移行し、
前記抑制手段は、前記回転カムが前記定着回転体対を圧接状態に戻すときに前記押圧部材を介して受ける前記弾性体の付勢によって前記回転力伝達手段が受ける回転力を抑制する欠歯ギアを有する、
ことを特徴とする請求項１項に記載の定着装置。 The pressing means includes a pressing member that presses the fixing rotating body pair with the elastic body,
The pressure-contact releasing means has a rotating cam that receives the rotational force in the reverse direction from the rotational force transmitting means and rotates.
The rotating cam receives the rotational force in the reverse direction from the rotational force transmitting means, thereby rotating the pressing member against the urging force of the elastic body to release the pressurizing pair of the fixing rotating bodies. Transition to the state, the rotational force of the reverse direction is further transmitted from the rotational force transmission means, the pair of fixing rotator is shifted to the pressure contact state,
The suppression means is a toothless gear that suppresses the rotational force received by the rotational force transmission means by the urging force of the elastic body received via the pressing member when the rotating cam returns the fixing rotating body pair to the pressure contact state. Having
The fixing device according to claim 1.
前記画像形成手段でトナー像を形成されてシートに前記トナー像を定着する請求項１又は２に記載の定着装置と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image on a sheet;
A fixing device according to claim 1, wherein a toner image is formed by the image forming unit and the toner image is fixed to a sheet.
An image forming apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014228680A JP2016090958A (en) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Fixation device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014228680A JP2016090958A (en) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Fixation device and image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016090958A true JP2016090958A (en) | 2016-05-23 |
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ID=56016750
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016090958A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10228050B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-03-12 | Ricoh Company, Ltd. | Cam device, fixing device, transfer device, and image forming apparatus |
-
2014
- 2014-11-11 JP JP2014228680A patent/JP2016090958A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10228050B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-03-12 | Ricoh Company, Ltd. | Cam device, fixing device, transfer device, and image forming apparatus |
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