JP4020167B2

JP4020167B2 - Fixing device

Info

Publication number: JP4020167B2
Application number: JP2007173839A
Authority: JP
Inventors: 宏史夫馬; 久喜永瀬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: JP2007249242A

Description

本発明は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置における定着装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a fixing device in an image forming apparatus that forms an image by electrophotography.

（１）電子写真方式により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する技術の分野では、省エネルギーの技術が開発テーマの一つになっている。そして、電子写真画像形成装置の消費電力は定着装置の消費電力により大きく左右されることから、定着装置の省エネルギー化が即ち画像形成装置の省エネルギー化となり、定着装置のエネルギー消費量を抑制するための技術開発が前記の開発テーマとなっている。 (1) In the technical field relating to an image forming apparatus that forms an image on a recording material by electrophotography, energy saving technology is one of the development themes. Since the power consumption of the electrophotographic image forming apparatus is greatly influenced by the power consumption of the fixing device, the energy saving of the fixing device, that is, the energy saving of the image forming device, and the energy consumption of the fixing device are suppressed. Technology development is the development theme.

定着装置において消費される電力は、画像形成時の量よりも待機状態において消費される量が圧倒的に大きい。従って、待機状態における定着装置のエネルギー消費量を抑制することに注力されており、待機状態において、定着装置の熱源に電力を供給しないか又は供給しても低レベルの電力を供給した状態にしておき、画像形成開始ボタンが操作された時又は外部からの画像形成指令があった時に、短時間で定着可能な状態に立ち上がる定着装置の開発に注力されている。 The amount of power consumed in the fixing device is overwhelmingly larger in the standby state than in the image formation. Accordingly, an effort is made to reduce the energy consumption of the fixing device in the standby state. In the standby state, power is not supplied to the heat source of the fixing device, or a low level of power is supplied even if supplied. In particular, when an image formation start button is operated or when an image formation command is given from the outside, the development of a fixing device that can be fixed in a short time is focused.

このような立ち上がり時間の短い定着装置の加熱部材として、熱容量の小さなベルトが有力であり、従来からベルトを加熱部材として用いた定着装置に関して多数の特許出願がある。 As a heating member of such a fixing device having a short rise time, a belt having a small heat capacity is effective, and there have been many patent applications related to a fixing device using the belt as a heating member.

また、加圧部材を加熱部材から離した状態で加熱部材を加熱して、加熱部材の温度を定着可能な温度まで立ち上げることが行われている。このような加熱部材の立ち上げによって、加熱部材の熱が加圧部材に伝導することが防止されるので、被加熱系の熱容量が小さくなって、加熱部材は短時間で、定着可能な温度まで立ち上がる。 Further, the heating member is heated in a state where the pressing member is separated from the heating member, and the temperature of the heating member is raised to a temperature at which fixing can be performed. By starting up such a heating member, the heat of the heating member is prevented from being conducted to the pressure member, so that the heat capacity of the heated system is reduced and the heating member can be fixed to a temperature that can be fixed in a short time. stand up.

（２）一般に、定着装置は、加熱部材と加圧部材を備えており、両者を所定の圧力で接触させ、両者間に未定着のトナー像を担持する記録材を通すことによって、熱と圧力とによりトナー像を記録材に定着している。 (2) In general, a fixing device includes a heating member and a pressure member, and heat and pressure are obtained by bringing both of them into contact with each other at a predetermined pressure and passing a recording material carrying an unfixed toner image therebetween. Thus, the toner image is fixed on the recording material.

従来の定着装置では、変位しない加熱部材に対して、加圧部材が接離可能に設けられ、離れた非作動状態から画像形成時に変位させることにより加圧部材を加熱部材に圧着させている。そして、加圧部材を加熱部材から離間させる際には、付勢手段の付勢に抗して加圧部材を移動させていた。 In a conventional fixing device, a pressure member is provided so as to be able to come into contact with and separate from a heating member that is not displaced, and the pressure member is pressed against the heating member by being displaced from a disengaged non-operating state at the time of image formation. When the pressure member is separated from the heating member, the pressure member is moved against the urging force of the urging means.

（１）加圧部材を加熱部材に接触させる際に、加熱部材と加圧部材との間に表面速度の差があるとストレスが発生して、これらの部材に望ましくない影響を与えることが判明した。即ち、加熱部材又は加圧部材の表面が変形や変質を受けることが判明した。特に、加熱部材として低硬度のゴム層を表面に持つものやベルトを用いた場合に顕著であり、オフセットが発生したり、甚だしい場合にはベルトが破損することもある。 (1) When the pressure member is brought into contact with the heating member, it is found that if there is a difference in surface speed between the heating member and the pressure member, stress is generated, and these members are undesirably affected. did. That is, it has been found that the surface of the heating member or pressure member undergoes deformation or alteration. This is particularly noticeable when a low hardness rubber layer on the surface or a belt is used as the heating member, and an offset may occur or the belt may be damaged if it is severe.

本発明の目的は、待機状態において加圧部材を加熱部材から離した状態にしておき、画像形成時に両者を接触させる定着装置における前記のような問題を解決し、長期間に亘って良好な定着性能が維持される省エネルギー化が可能な定着装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems in a fixing device in which a pressure member is separated from a heating member in a standby state so that they are in contact with each other during image formation. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of saving energy while maintaining performance.

（２）付勢手段により加圧部材を加熱部材に圧着させる構成では、圧着時に所定の圧力をもって加圧部材を加熱部材に接触させるために、加圧部材を加熱部材から離す際には、圧着力にうち勝つ引き離し力を加圧部材に加える必要があり、圧着解除のために大きな力が必要になる。加圧部材を圧着／圧着解除する駆動手段としては、一般にモータが用いられるが、パワーの大きなモータが必要になり、電力消費量が大きく、また、コスト高になると言う問題がある。 (2) In the configuration in which the pressing member is pressed against the heating member by the biasing means, the pressing member is brought into contact with the heating member with a predetermined pressure at the time of pressing. It is necessary to apply a pulling force that overcomes the force to the pressure member, and a large force is required to release the pressure bonding. A motor is generally used as the driving means for pressing / unbonding the pressure member. However, there is a problem that a motor with high power is required, power consumption is large, and cost is high.

本発明の他の目的は、加熱部材に対して加圧部材を圧着／圧着解除させる機構における前記のような問題を解決して、低消費エネルギーで低コストの定着装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a fixing device with low energy consumption and low cost by solving the above-described problems in a mechanism for pressing / unbonding a pressure member to a heating member.

前記の本発明の目的は下記の発明により達成される。 The object of the present invention is achieved by the following invention.

１．トナー像を加熱する加熱部材に対向して加圧部材を接離可能に設け、前記加熱部材に前記加圧部材を圧着させた状態で、トナー像を担持する記録材を前記加熱部材と前記加圧部材との間に通すことにより定着を行う定着装置において、
前記加熱部材及び前記加圧部材を、前記加熱部材と前記加圧部材とが離れた状態で駆動する駆動手段並びに該駆動手段により駆動されている前記加熱部材と前記加圧部材とを圧着状態と離間状態とに切り換える切換手段を有し、該駆動手段は、トルクリミッタを介して前記加熱部材又は前記加圧部材の一方を駆動することにより前記加熱部材と前記加圧部材とが接触したときに生ずるストレスを吸収したことを特徴とする定着装置。 1. A pressure member is provided so as to be able to contact and separate from a heating member that heats the toner image, and a recording material carrying a toner image is attached to the heating member and the heating member in a state where the pressure member is pressure-bonded to the heating member. In the fixing device for fixing by passing between the pressure member,
Driving means for driving the heating member and the pressure member in a state where the heating member and the pressure member are separated from each other, and the heating member and the pressure member driven by the driving means are in a pressure-bonded state. Switching means for switching to a separated state, and the driving means drives one of the heating member or the pressurizing member via a torque limiter to contact the heating member and the pressurizing member. A fixing device that absorbs the generated stress.

２．前記トルクリミッタは、１９．６×１０^-4＜Ｑ＜９．８×１０^-3（Ｎ・ｍ）の範囲の伝達トルクＱを有することを特徴とする前記１に記載の定着装置。 2. 2. The fixing device according to 1, wherein the torque limiter has a transmission torque Q in a range of 19.6 × 10 ⁻⁴ <Q <9.8 × 10 ⁻³ (N · m).

３．前記加熱部材は加熱ローラからなることを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。 3. 3. The fixing device according to 1 or 2, wherein the heating member is a heating roller.

４．前記加熱部材は加熱ベルトからなることを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。 4). 3. The fixing device according to 1 or 2, wherein the heating member is a heating belt.

請求項１〜４のいずれかの発明により、加熱部材と加圧部材の圧着時に、特に、効果的にストレスを防止することができる。 According to the invention of any one of claims 1 to 4, stress can be effectively prevented particularly when the heating member and the pressure member are pressure-bonded.

請求項４の発明により、加熱部材の熱容量を小さくすることが出来るので加熱の立ち上がり時間が短縮され、待機状態において熱源への電力供給を絶つか又は供給しても低レベルの電力で十分であるので、画像形成装置のエネルギー消費を効果的に抑制することが可能になる。 According to the invention of claim 4, since the heat capacity of the heating member can be reduced, the rise time of heating is shortened, and even when the power supply to the heat source is cut off or supplied in the standby state, a low level of power is sufficient. Therefore, it is possible to effectively suppress the energy consumption of the image forming apparatus.

以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態に係るカラープリンタの全体構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention.

図１において、１０は像形成体である感光体ドラム（以下、単にドラムという）、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１３は各色毎の現像手段である現像器、１４は転写ベルトである。 In FIG. 1, 10 is a photosensitive drum (hereinafter simply referred to as a drum) as an image forming body, 11 is a scorotron charger as charging means for each color, 12 is an exposure optical system as image writing means for each color, Reference numeral 13 denotes a developing unit as developing means for each color, and reference numeral 14 denotes a transfer belt.

前記ドラム１０は、例えば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す時計方向に回転される。 The drum 10 has a photosensitive layer such as a transparent conductive layer, an a-Si layer, or an organic photosensitive layer (OPC) on the outer periphery of a cylindrical substrate formed of a transparent member such as optical glass or transparent acrylic resin. It is formed and rotated clockwise as indicated by the arrow in FIG. 1 with the conductive layer grounded.

前記スコロトロン帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１３は、これらを１組として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の単色画像を形成する単色画像形成手段が４組設けられており、前記ドラム１０の回転方向に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置してある。ドラム１０、前記４組の単色画像形成手段及び転写器１５により記録材Ｐにフルカラー画像を形成する画像形成手段が構成される。 The scorotron charger 11, the exposure optical system 12, and the developer 13 form a single color image forming a single color image of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) as a set. Four sets of means are provided and arranged in the order of Y, M, C, and K in the rotation direction of the drum 10. The drum 10, the four sets of monochrome image forming means, and the transfer device 15 constitute image forming means for forming a full color image on the recording material P.

４組の前記単色画像形成手段の機械的構成は基本的に同じであるので、以下、それらの詳細は１組の構成を説明することで賄うこととする。 Since the mechanical configuration of the four sets of monochrome image forming means is basically the same, the details thereof will be provided below by explaining the configuration of one set.

前記スコロトロン帯電器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドと、例えば、鋸歯状電極からなる放電電極１１ａとを有し、前記ドラム１０の感光層と対峙して取付けられ、トナーと同極性のコロナ放電によって前記ドラム１０の表面に一様な電位を付与する。 The scorotron charger 11 has a control grid each maintained at a predetermined potential and a discharge electrode 11a made of, for example, a sawtooth electrode. The scorotron charger 11 is mounted opposite to the photosensitive layer of the drum 10 and is the same as the toner. A uniform potential is applied to the surface of the drum 10 by polar corona discharge.

前記露光光学系１２は、前述したスコロトロン帯電器１１に対してドラム１０の回転方向下流側に位置するように、前記ドラム１０の内部に配置される。 The exposure optical system 12 is disposed inside the drum 10 so as to be located downstream of the aforementioned scorotron charger 11 in the rotation direction of the drum 10.

前記露光光学系１２は、ドラム軸と平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性光伝送体（商品名：セルフォックレンズアレイ）と、不図示のレンズホルダとで構成される露光用ユニットであり、保持部材１２０に取付けてある。 The exposure optical system 12 includes a linear exposure element 12a in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements for image exposure light arranged in the main scanning direction in parallel with the drum axis, and an imaging element. It is an exposure unit composed of a light converging optical transmission body (trade name: Selfoc lens array) as a child and a lens holder (not shown), and is attached to a holding member 120.

前記保持部材１２０には各色毎の露光光学系１２の他に、同様の構成からなる転写同時露光器１２ｄ及び一様露光器１２ｅが取付けられ、一体となって前記ドラム１０の基体内部に収容される。 In addition to the exposure optical system 12 for each color, a transfer simultaneous exposure device 12d and a uniform exposure device 12e having the same configuration are attached to the holding member 120, and are integrally housed inside the base of the drum 10. The

前記露光光学系１２は、別体の画像読み取り装置によって読み取られ、メモリに記憶された画像データに従って前記ドラム１０の感光層を裏面から像露光し、当該ドラム１０上に静電潜像を形成する。 The exposure optical system 12 exposes the photosensitive layer of the drum 10 from the back according to the image data read by a separate image reading device and stored in the memory, and forms an electrostatic latent image on the drum 10. .

前記露光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーに対して透過性の高い７８０〜９００ｎｍの範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面から像露光を行う方式であるため、カラートナーに対して十分な透過性を持たなくてもよく、４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。 The light emission wavelength of the exposure element is usually in the range of 780 to 900 nm, which is highly transmissive to Y, M, and C toners, but in this embodiment, image exposure is performed from the back side. The color toner may not have sufficient transparency and may have a wavelength of 400 to 780 nm.

前記現像器１３は、前記ドラム１０の周面に対して所定の間隙を保ち、当該ドラム１０の回転方向と近接点でみて順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１３１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシング１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。 The developing unit 13 is formed of a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material that maintains a predetermined gap with respect to the peripheral surface of the drum 10 and rotates in the forward direction when viewed from the rotation direction of the drum 10 and a proximity point. A developing sleeve 131 and a developing casing 138, and each of the developing casing 138 has a one-component or two-component developer of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Is housed.

前記現像器１３は前記ドラム１０と所定の間隙をあけて非接触に保たれており、現像スリーブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、非接触の反転現像を行い、ドラム１０上にトナー像を形成する。 The developing unit 13 is kept in non-contact with the drum 10 with a predetermined gap. By applying a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developing sleeve 131, non-contact reversal development is performed. To form a toner image on the drum 10.

１４ａ及び１４ｂは前記転写ベルト１４を張架するローラであり、１４ａが図示しない駆動源から動力を受け、前記転写ベルト１４を矢印方向に回転させるように構成してある。 Reference numerals 14a and 14b denote rollers for stretching the transfer belt 14, and 14a receives power from a drive source (not shown) and rotates the transfer belt 14 in the direction of the arrow.

１５及び１６は、前記転写ベルト１４を挟んで前記ドラム１０と対向配置させた転写器及び除電器、１７は転写領域通過後の前記ドラム１０を除電するためのＡＣ除電器、１８は除電後の前記ドラム表面を清掃するクリーニング装置で、クリーニングブレード１８０を有する。 Reference numerals 15 and 16 denote transfer devices and static eliminators arranged opposite to the drum 10 with the transfer belt 14 interposed therebetween. Reference numeral 17 denotes an AC static eliminator for neutralizing the drum 10 after passing through the transfer region. A cleaning device that cleans the drum surface and has a cleaning blade 180.

２０は、前記ドラム１０上に形成されるトナー像が転写される記録材Ｐを収納してなるカセット、２５は給紙ローラである。 Reference numeral 20 denotes a cassette containing a recording material P onto which a toner image formed on the drum 10 is transferred, and 25 denotes a paper feed roller.

前記記録材Ｐの搬送路に沿って、搬送ローラ対Ｒ１乃至Ｒ６、前記転写ベルト１４及び記録材Ｐの移動速度と同じ線速度で駆動される加熱ベルト３００を含む定着装置３０等が設けられる。 A fixing device 30 including a heating belt 300 driven at the same linear velocity as the moving speed of the conveying roller pairs R1 to R6, the transfer belt 14, and the recording material P is provided along the conveyance path of the recording material P.

４４は、前記ローラ１４ａと前記転写ベルト１４を介して対向配置せしめた用紙分離用のＡＣ除電器を示す。 Reference numeral 44 denotes an AC static eliminator for paper separation that is disposed so as to face the roller 14a with the transfer belt 14 therebetween.

４６は分離爪で、前記転写ベルト１４と一体的に送られる転写後の記録材Ｐを確実に分離せしめる機能を有し、前記ローラ１４ａ上の転写ベルト１４の表面に対して先端を近接して位置づけてある。 Reference numeral 46 denotes a separation claw, which has a function of reliably separating the recording material P after transfer, which is fed integrally with the transfer belt 14, with its tip close to the surface of the transfer belt 14 on the roller 14 a. It is positioned.

以上のような構成を有する画像形成装置における、画像形成プロセスは次の通りである。 The image forming process in the image forming apparatus having the above-described configuration is as follows.

定着装置３０が定着処理可能状態（ウォーミングアップ終了）となった後、図示しない画像形成開始釦の操作又は外部からの画像形成指令によって、図示しないドラム駆動モータがドラム１０を起動してドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ回転し、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロン帯電器１１が作動して前記ドラム１０に所定の電位を付与する。 After the fixing device 30 is ready for fixing processing (warming up is completed), a drum drive motor (not shown) activates the drum 10 in response to an operation of an image formation start button (not shown) or an image formation command from the outside. At the same time, the yellow (Y) scorotron charger 11 is operated to apply a predetermined potential to the drum 10.

引き続き、Ｙの露光光学系１２を介して第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、前記ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。 Subsequently, image writing by an electric signal corresponding to the first color signal, that is, the Y image data is started via the Y exposure optical system 12, and the static image corresponding to the Y image of the original image is formed on the surface of the drum 10. An electrostatic latent image is formed.

前記静電潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現像され、前記ドラム１０上にはイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。 The electrostatic latent image is reversely developed in a non-contact state by a Y developing unit 13, and a yellow (Y) toner image is formed on the drum 10.

次いで、前記ドラム１０は、Ｙのトナー像の上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位を付与され、Ｍの露光光学系１２によって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書込により、Ｍの画像に対応する静電潜像が形成され、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。 Next, the drum 10 is given a potential from the top of the Y toner image by the charging action of the magenta (M) scorotron charger 11, and the M exposure optical system 12 converts the second color signal, that is, M image data. An electrostatic latent image corresponding to the M image is formed by image writing by the corresponding electric signal, and magenta (on the yellow (Y) toner image is formed by non-contact reversal development by the M developing unit 13. M) toner images are formed in an overlapping manner.

同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のスコロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２及びＣの現像器１３によって、第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学系１２及びＫの現像器１３によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成される。 By a similar process, a cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is formed by superimposing the cyan (C) scorotron charger 11, the C exposure optical system 12, and the C developing unit 13 together. Further, a black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is sequentially superimposed on the black (K) scorotron charger 11, the K exposure optical system 12, and the K developing device 13. Then, within one rotation of the photosensitive drum 10, four color toner images of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) are formed on the peripheral surface.

これらＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの露光光学系１２による前記ドラム１０の感光層に対する画像書込は、当該ドラム１０の内部より、前述した透光性の基体を通して行われる。 Image writing to the photosensitive layer of the drum 10 by the Y, M, C, and K exposure optical systems 12 is performed from the inside of the drum 10 through the above-described translucent substrate.

従って第２、第３及び第４の色信号に対応する画像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。 Therefore, writing of the images corresponding to the second, third, and fourth color signals is performed without any influence of the toner image formed earlier, and is equivalent to the image corresponding to the first color signal. It is possible to form an electrostatic latent image.

上記の画像形成プロセスによって像形成体であるドラム１０上に形成された重ね合わせカラートナー像は、転写域において前記転写器１５の作用により、タイミングを取って搬送される記録材Ｐ上に一括して転写される。 The superimposed color toner images formed on the drum 10 which is an image forming body by the above-described image forming process are collectively put on the recording material P which is conveyed at a timing by the action of the transfer unit 15 in the transfer area. Is transcribed.

この際、良好な転写がなされるように、前記ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄで一様露光を行う事が好ましい。 At this time, it is preferable to perform uniform exposure with a simultaneous transfer exposure device 12d provided in the drum 10 so that good transfer can be performed.

転写工程終了後の前記ドラム１０の周面上に残ったトナーは前記ＡＣ除電器１７により除電作用を受けた後、クリーニング装置１８によりクリーニングされ、これにより、前記ドラム表面は、次の画像形成に備えられる。また、記録材Ｐが分離した転写ベルト１４はクリーニング装置１４０によりクリーニングされる。 The toner remaining on the peripheral surface of the drum 10 after completion of the transfer process is subjected to a static elimination action by the AC static eliminator 17, and then cleaned by a cleaning device 18, whereby the drum surface is used for the next image formation. Provided. The transfer belt 14 from which the recording material P has been separated is cleaned by a cleaning device 140.

実施の形態においては、クリーニング後であって、次の帯電前に、例えば発光ダイオードを用いた一様露光器１２ｅを作用させ、前記ドラム表面の先の画像形成における履歴が解消させる。 In the embodiment, after the cleaning and before the next charging, for example, the uniform exposure device 12e using a light emitting diode is operated to eliminate the history in the previous image formation on the drum surface.

一方、カラートナー像が転写された記録材Ｐは、除電器１６の作用で前記ドラム１０から分離された後、前記転写ベルト１４によって搬送され、ＡＣ除電器４４による除電作用と分離爪４６とにより転写ベルト１４から分離され、次いで、定着装置３０に導かれる。 On the other hand, the recording material P to which the color toner image has been transferred is separated from the drum 10 by the action of the static eliminator 16, and then conveyed by the transfer belt 14, and the static elimination action by the AC static eliminator 44 and the separation claw 46. It is separated from the transfer belt 14 and then guided to the fixing device 30.

定着処理された記録材Ｐは搬送ローラＲ３〜Ｒ６により搬送され排紙される。 The recording material P subjected to the fixing process is transported by the transport rollers R3 to R6 and discharged.

〈実施の形態１〉
図２は定着装置３０の構成を示す図である。３００は、図２（ｃ）のように厚さ３０〜７０μｍ程度の金属からなる無端ベルト状の基体３０１と、記録材Ｐに接触する表面層としての厚さ７０〜２００μｍ程度のシリコンゴム等の耐熱性の弾性層３０２とからなる加熱部材としての加熱ベルトである。３１０は金属からなる円筒状の基体３１１とシリコンゴム等の耐熱性の弾性層３１２とからなる支持ローラである。３２０は０．３〜１．５ｍｍ程度の厚さを有する薄肉の金属円筒からなる加熱ローラである。Ｈはハロゲンランプからなる熱源である。３４０は金属からなる円筒状の基体３４１と厚さ１〜５ｍｍ程度のシリコンゴム等の耐熱性の弾性層３４２とからなる加圧部材としての加圧ローラである。加熱ベルト３００は支持ローラ３１０と加熱ローラ３２０とに張架され、駆動ローラとしての支持ローラ３１０により駆動されて矢印のように循環移動して記録材Ｐを搬送する。熱源Ｈで発生した熱により、加熱ローラ３２０を加熱し、加熱ローラ３２０が加熱ベルト３００を加熱することにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔを定着することができる温度に加熱ベルト３００を加熱する。 <Embodiment 1>
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the fixing device 30. 2C, an endless belt-like substrate 301 made of a metal having a thickness of about 30 to 70 μm as shown in FIG. 2C, a silicon rubber having a thickness of about 70 to 200 μm as a surface layer in contact with the recording material P, and the like. This is a heating belt as a heating member including the heat-resistant elastic layer 302. A support roller 310 includes a cylindrical base 311 made of metal and a heat-resistant elastic layer 312 such as silicon rubber. 320 is a heating roller made of a thin metal cylinder having a thickness of about 0.3 to 1.5 mm. H is a heat source composed of a halogen lamp. Reference numeral 340 denotes a pressure roller as a pressure member including a cylindrical base 341 made of metal and a heat-resistant elastic layer 342 such as silicon rubber having a thickness of about 1 to 5 mm. The heating belt 300 is stretched between a support roller 310 and a heating roller 320, is driven by the support roller 310 as a driving roller, and circulates and conveys the recording material P as indicated by an arrow. The heating roller 320 is heated by the heat generated by the heat source H, and the heating roller 320 heats the heating belt 300, so that the heating belt 300 is heated to a temperature at which the unfixed toner image T on the recording material P can be fixed. Heat.

温度センサＳＥは加熱ローラ３２０の表面温度を検知し、制御手段ＣＰＵ（図３に示す）で熱源Ｈを温度センサＳＥの出力に基づいて制御することにより、加熱ベルト３００が所定の定着温度に維持される。Ｇは記録材Ｐの進入を案内する案内部材である。 The temperature sensor SE detects the surface temperature of the heating roller 320, and the control means CPU (shown in FIG. 3) controls the heat source H based on the output of the temperature sensor SE, thereby maintaining the heating belt 300 at a predetermined fixing temperature. Is done. G is a guide member for guiding the entry of the recording material P.

画像形成装置の待機状態、即ち、定着装置の待機状態では、図２（ａ）に示すように加圧ローラ３４０は加熱ベルト３００及び支持ローラ３１０から離れている。また、前記待機状態においては、熱源Ｈはオフ状態にあり定着装置は電力を消費しない。或いは、待機状態において、熱源Ｈに低レベルの電力を供給し、少ない消費電力で加熱ローラ３２を予熱する構成にすることも可能である。 In the standby state of the image forming apparatus, that is, the standby state of the fixing apparatus, the pressure roller 340 is separated from the heating belt 300 and the support roller 310 as shown in FIG. In the standby state, the heat source H is in an off state and the fixing device does not consume power. Alternatively, in a standby state, it is possible to supply a low level of power to the heat source H and preheat the heating roller 32 with low power consumption.

短時間の待機状態では、加熱ローラ３２０の設定温度を比較的高く設定する。従って、短時間の待機状態では熱源Ｈに比較的多く電力を供給する一方、長い待機状態においては、加熱ローラの設定温度を比較的低く設定し、熱源Ｈへの電力供給を少なくする。実際の制御においては、ウォームアップ終了又は画像形成終了時点からタイマーをスタートさせ、タイマーにより計時された時間に従って、連続的にか又は段階的に前記設定温度を下げると言う制御を行うことが望ましい。 In a short standby state, the set temperature of the heating roller 320 is set relatively high. Therefore, while a relatively large amount of power is supplied to the heat source H in the short standby state, the set temperature of the heating roller is set to be relatively low in the long standby state, and the power supply to the heat source H is reduced. In actual control, it is desirable to perform control such that a timer is started from the end of warm-up or image formation, and the set temperature is lowered continuously or stepwise according to the time measured by the timer.

加圧ローラ３４０は軸３６１に回転可能に支持された支持レバー３６０に設けられた支持部３６２に回転自在に支持されており、支持レバー３６０は付勢手段としてのコイルバネ３７０により付勢される。支持レバー３６０の軸３６１の反対側の端部にコロ３６３が設けられ、コロ３６３は回転カム３８０に接している。回転カム３８０はモータＭ２により回転駆動される。 The pressure roller 340 is rotatably supported by a support portion 362 provided on a support lever 360 rotatably supported by a shaft 361, and the support lever 360 is urged by a coil spring 370 as an urging means. A roller 363 is provided at the opposite end of the shaft 361 of the support lever 360, and the roller 363 is in contact with the rotating cam 380. The rotary cam 380 is driven to rotate by the motor M2.

コピー釦の操作又はネットワークを介した外部からの画像形成指令があったときに、熱源Ｈに定着用の電力供給が行われるとともに、支持ローラ３１０及び加熱ローラ３２０が回転して加熱ベルト３００が循環移動を開始するとともに、加圧ローラ３４０が上昇して加熱ベルトに圧着し図２（ｂ）に示す状態になる。図２（ｂ）の状態では、コイルバネ３７０により所定の圧力で加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００に圧着し、加熱ベルト３００と加圧ローラ３４０との間に記録材Ｐを通すことにより定着が行われる。 When there is an image formation command from the outside via a copy button operation or network, the heat source H is supplied with fixing power, and the support roller 310 and the heating roller 320 rotate to circulate the heating belt 300. As the movement starts, the pressure roller 340 rises and is pressure-bonded to the heating belt, resulting in the state shown in FIG. In the state of FIG. 2B, the pressure roller 340 is pressed against the heating belt 300 with a predetermined pressure by the coil spring 370, and fixing is performed by passing the recording material P between the heating belt 300 and the pressure roller 340. Is called.

加圧ローラ３４０は、クラッチＣＬを介して駆動手段としてのモータＭ１に連結される。モータＭ１には記録材Ｐを搬送し定着を行う駆動手段としてのモータ、即ち、支持ローラ３１０を駆動するモータを兼用してもよいし、また、別に設けてもよい。 The pressure roller 340 is connected to a motor M1 as driving means via a clutch CL. The motor M1 may also be used as a motor as a driving unit that transports and fixes the recording material P, that is, a motor that drives the support roller 310, or may be provided separately.

モータＭ１はコピー釦の操作、又は外部からの画像形成開始指令によりオンして加圧ローラ３４０を回転駆動する。加圧ローラ３４０の回転駆動後に、加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００に接触する直前でクラッチＣＬがオフして、モータＭ１と加圧ローラ３４０との係合を解除する。従って、加圧ローラ３４０は、加熱ベルト３００に接触する際に、駆動力を受けないで回転している状態、即ち、慣性回転の状態にある。 The motor M1 is turned on in response to an operation of a copy button or an external image formation start command to drive the pressure roller 340 to rotate. After the pressure roller 340 is rotationally driven, the clutch CL is turned off immediately before the pressure roller 340 comes into contact with the heating belt 300, and the engagement between the motor M1 and the pressure roller 340 is released. Therefore, when the pressure roller 340 comes into contact with the heating belt 300, the pressure roller 340 is rotated without receiving a driving force, that is, is in an inertial rotation state.

加圧ローラ３４０が静止状態で移動状態にある加熱ベルト３００に接触する構成では、接触時にストレスが生ずる。また、加圧ローラ３４０をモータＭ１に連結した状態で加熱ベルト３００に接触させる構成でも、加圧ローラ３４０と加熱ベルト３００との間に生じうる僅かな速度差により接触時にストレスが生ずる。 In the configuration in which the pressure roller 340 is in contact with the heating belt 300 in a stationary state and moving, stress occurs at the time of contact. Even in the configuration in which the pressure roller 340 is in contact with the heating belt 300 in a state where the pressure roller 340 is connected to the motor M1, stress is generated at the time of contact due to a slight speed difference that may occur between the pressure roller 340 and the heating belt 300.

このようなストレスによって、加熱ベルト３００の弾性層３０２及び加圧ローラ３４０の弾性層３４２に変形を起こしたり、これらの表面に傷が発生する場合がある。そして、甚だしい場合には、加熱ベルト３００が破断する場合もある。 Due to such stress, the elastic layer 302 of the heating belt 300 and the elastic layer 342 of the pressure roller 340 may be deformed or scratched on their surfaces. In a severe case, the heating belt 300 may break.

本実施の形態のように、加圧ローラ３４０をその接触寸前で、駆動系から切り離して慣性による自由回転状態とすることにより、前記のような問題は解消される。 As in the present embodiment, the pressure roller 340 is separated from the drive system just before the contact, and is brought into a free rotation state due to inertia, whereby the above-described problem is solved.

なお、加圧ローラ３４０を加熱ベルト３００の移動速度とほぼ等しい周速で回転することが望ましく、また、加圧ローラ３４０が、加熱ベルト３００の移動速度に近い周速で慣性回転している間に加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００に接触するように、クラッチＣＬの作動タイミングを設定することが好ましい。また、加圧ローラ３４０の慣性回転時に、慣性を小さくすることが望ましく、クラッチＣＬを駆動伝達系の加圧ローラ３４０に近い部分に設けるのが望ましい。 Note that it is desirable to rotate the pressure roller 340 at a peripheral speed that is approximately equal to the moving speed of the heating belt 300, and during the inertial rotation of the pressure roller 340 at a peripheral speed that is close to the moving speed of the heating belt 300. It is preferable to set the operation timing of the clutch CL so that the pressure roller 340 comes into contact with the heating belt 300. Further, it is desirable to reduce the inertia during the inertial rotation of the pressure roller 340, and it is desirable to provide the clutch CL in a portion near the pressure roller 340 of the drive transmission system.

図３は本実施の形態の制御系のブロック図であり、図４は制御手段ＣＰＵが行う制御のフローチャートである。 FIG. 3 is a block diagram of the control system of the present embodiment, and FIG. 4 is a flowchart of control performed by the control means CPU.

画像形成装置のメインスイッチがオンされると、定着装置３０の熱源Ｈに電力が供給されて、ウォーミングアップが行われる（Ｆ１）。温度センサＳＥの検知温度が所定値に達するとウォーミングアップを終了して、画像形成指令を待つ待機状態に移行する（Ｆ９）。画像形成指令があったときには（Ｆ２のあり）、モータＭ１及びＭ２を起動して、支持ローラ３１０及び加圧ローラ３４０を回転駆動した後に加圧ローラ３４０を変位させ圧着させる（Ｆ３）。なお、この例では、支持ローラ３１０と加熱ローラ３４０とを共通の駆動源であるモータＭ１で駆動している。圧着過程で、加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００に接触する寸前で、クラッチＣＬがオフして加圧ローラ３４０を駆動系から切り離す（Ｆ４）。 When the main switch of the image forming apparatus is turned on, power is supplied to the heat source H of the fixing device 30 and warming up is performed (F1). When the temperature detected by the temperature sensor SE reaches a predetermined value, the warm-up is finished, and a transition is made to a standby state waiting for an image formation command (F9). When there is an image formation command (with F2), the motors M1 and M2 are activated to rotate the support roller 310 and the pressure roller 340, and then the pressure roller 340 is displaced and pressed (F3). In this example, the support roller 310 and the heating roller 340 are driven by a motor M1, which is a common drive source. In the press-bonding process, just before the pressure roller 340 comes into contact with the heating belt 300, the clutch CL is turned off and the pressure roller 340 is disconnected from the drive system (F4).

加熱ベルト３００の温度が定着温度に達したか否かを温度センサＳＥにより監視し、定着温度に達していなければ、熱源Ｈをオンする（Ｆ６）。画像形成画が終了（Ｆ７）したら、加圧ローラ３４０を図２（ａ）の圧着を解除して（Ｆ８）、待機状態Ｆ９に移行する。また、ウォーミングアップ終了後に画像形成指令がない場合にも待機状態Ｆ９に移行する。待機状態Ｆ９では、前記のように、熱源Ｈをオフするか又は低レベルの電力を熱源Ｈに供給する。 Whether or not the temperature of the heating belt 300 has reached the fixing temperature is monitored by the temperature sensor SE. If the temperature has not reached the fixing temperature, the heat source H is turned on (F6). When the image formation image is completed (F7), the pressure roller 340 is released from the pressure bonding shown in FIG. 2A (F8), and the process proceeds to the standby state F9. Also, when there is no image formation command after the warm-up is completed, the process shifts to the standby state F9. In the standby state F9, as described above, the heat source H is turned off or low-level electric power is supplied to the heat source H.

以上加圧ローラ３４０を移動させることにより、圧着／圧着解除を行っているが、加熱部材としての、加熱ベルト３００を移動させることにより、圧着／圧着解除する構成とすることも可能である。更に、加熱部材として加熱ベルトの代わりに加熱ローラを用いることも可能である。 As described above, the pressure roller 340 is moved to perform the pressure bonding / crimp release. However, it is also possible to adopt a configuration in which the pressure belt 340 is released by moving the heating belt 300 as a heating member. Furthermore, a heating roller can be used as the heating member instead of the heating belt.

〈実施の形態２〉
図５は本発明の実施の形態２に係る定着装置における加圧ローラの断面図であり、図２に示す定着装置における加圧ローラ３４０の他の例を示す。 <Embodiment 2>
FIG. 5 is a cross-sectional view of the pressure roller in the fixing device according to Embodiment 2 of the present invention, and shows another example of the pressure roller 340 in the fixing device shown in FIG.

図５における加圧ローラ３４０は、前記と同様に金属からなる基体３４１と弾性層３４２からなる。基体３４１は軸３４３を有し、軸３４３により定着装置３０の枠体に回転自在に支持される。歯車３４６は図２におけるモータＭ１に連結されており、モータＭ１により回転駆動される。歯車３４６と軸３４３とはＣリング３４４で抜け止めされた板バネからなるスリップリング３４５により連結される。即ち、歯車３４６の駆動力はスリップリング３４５を介して軸３４３に伝達されるが、所定以上の負荷トルクがかかった場合には、スリップして歯車３４６の駆動力は加圧ローラ３４０に伝達されない構成になっている。 The pressure roller 340 in FIG. 5 includes a base body 341 and an elastic layer 342 made of a metal as described above. The base 341 has a shaft 343, and is rotatably supported by the frame of the fixing device 30 by the shaft 343. The gear 346 is connected to the motor M1 in FIG. 2 and is driven to rotate by the motor M1. The gear 346 and the shaft 343 are connected by a slip ring 345 formed of a leaf spring that is prevented from being detached by a C ring 344. That is, the driving force of the gear 346 is transmitted to the shaft 343 via the slip ring 345, but when a load torque exceeding a predetermined value is applied, it slips and the driving force of the gear 346 is not transmitted to the pressure roller 340. It is configured.

定着装置の作動開始において、加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００から離れた無負荷の状態では、加圧ローラ３４０はモータＭ１により駆動されて加熱ベルト３００とほぼ同じ周速で回転する。そして、加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００に接触したときに、トルクリミッタとしてのスリップリング３４５の作用で加圧ローラ３４０と加熱ベルト３００とに生ずるストレスが吸収される。その結果、加熱ベルト３００と加圧ローラ３４０とは前記のようなストレスを伴うことなく接触状態に入る。従って、ストレスによる前記のような変形や破断が防止される。 At the start of the operation of the fixing device, in a no-load state where the pressure roller 340 is separated from the heating belt 300, the pressure roller 340 is driven by the motor M1 and rotates at substantially the same peripheral speed as the heating belt 300. When the pressure roller 340 comes into contact with the heating belt 300, the stress generated in the pressure roller 340 and the heating belt 300 is absorbed by the action of the slip ring 345 as a torque limiter. As a result, the heating belt 300 and the pressure roller 340 are brought into contact with each other without being stressed as described above. Therefore, the above deformation and breakage due to stress are prevented.

スリップリング３４５の伝達トルクＱは次の範囲が望ましい。 The transmission torque Q of the slip ring 345 is preferably in the following range.

１９．６×１０^-4＜Ｑ＜９．８×１０^-3（Ｎ・ｍ）
伝達トルクＱが前記の範囲を下回ると加圧ローラ３４０が回転しない場合が生ずる。また、伝達トルクＱが前記の範囲を超えると、加圧ローラ３４０の接触時に、ストレスが生じて加熱ベルト３００の表面や加圧ローラ３４０の表面に変形や変質が生ずる場合がある。 19.6 × 10 ⁻⁴ <Q <9.8 × 10 ⁻³ (N · m)
If the transmission torque Q falls below the above range, the pressure roller 340 may not rotate. If the transmission torque Q exceeds the above range, stress may occur when the pressure roller 340 is contacted, and the surface of the heating belt 300 or the surface of the pressure roller 340 may be deformed or altered.

図６は本実施の形態２におけるトルクリミッタ付駆動機構の他の例を示す。モータＭ１から加圧ローラ３４０までの動力伝達系に、図６に示すような２段歯車を設ける。軸４００に回転自在に支持された歯車４０１は図示しない駆動系を介して図２のモータＭ１に連結される。軸４００にはＣリング４０３が取り付けられ、Ｃリング４０３により板バネからなるスリップリング４０４が抜け止めされる。スリップリング４０４は図示しない駆動系により加圧ローラ３４０に連結された歯車４０２に接触する。スリップリング４０４はトルクリミッタとして作用し、無負荷の状態では加圧ローラ３４０は歯車４０１及び４０２を介して、モータＭ１により回転駆動される。即ち、加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００から離れている状態では、加圧ローラ３４０はモータＭ１により回転駆動されるが、加圧ローラ３４０が加熱ベルト３００に接触する際には、スリップリング４０４の作用で、ストレスが吸収され加熱ベルト３００及び加圧ローラ３４０の弾性層３０２、３４２の変形や損傷が防止される。 FIG. 6 shows another example of a drive mechanism with a torque limiter according to the second embodiment. A power transmission system from the motor M1 to the pressure roller 340 is provided with a two-stage gear as shown in FIG. A gear 401 rotatably supported on the shaft 400 is connected to the motor M1 in FIG. 2 via a drive system (not shown). A C-ring 403 is attached to the shaft 400, and a slip ring 404 made of a leaf spring is prevented from coming off by the C-ring 403. The slip ring 404 contacts the gear 402 connected to the pressure roller 340 by a drive system (not shown). The slip ring 404 acts as a torque limiter, and the pressure roller 340 is rotationally driven by the motor M1 via the gears 401 and 402 in a no-load state. That is, when the pressure roller 340 is away from the heating belt 300, the pressure roller 340 is rotationally driven by the motor M1, but when the pressure roller 340 contacts the heating belt 300, the slip ring 404 As a result, the stress is absorbed and deformation and damage of the elastic layers 302 and 342 of the heating belt 300 and the pressure roller 340 are prevented.

〈実施の形態３〉
実施の形態３は、加圧ローラの圧着／圧着解除を行う駆動手段の駆動力を小さくし、該駆動手段として小型で消費電力の少ないモータを使用することを可能にした例である。 <Embodiment 3>
The third embodiment is an example in which the driving force of the driving means for performing pressure bonding / pressure releasing of the pressure roller is reduced, and a small motor with low power consumption can be used as the driving means.

図７は本実施の形態に係る定着装置の構成を示す。図７に示す定着装置５０は図１における定着装置３０として使用することができる。 FIG. 7 shows the configuration of the fixing device according to the present embodiment. The fixing device 50 shown in FIG. 7 can be used as the fixing device 30 in FIG.

図７において、５００は加熱ローラであり、金属製で円筒状の基体５０１とフッ素樹脂からなる離型性で耐熱性の表面層５０２からなり、内部にハロゲンランプからなる熱源Ｈが設けられる。５１０は加圧ローラであり、金属製で円筒状の基体５１１とシリコンゴム等の耐熱性の弾性層５１２からなる。５２０は分離爪、５３０は定着後の記録材Ｐを搬送する定着排紙ローラ、Ｇは記録材Ｐの進入を案内する案内部材である。 In FIG. 7, reference numeral 500 denotes a heating roller, which is composed of a metallic and cylindrical base 501 and a releasable and heat-resistant surface layer 502 made of a fluororesin, and a heat source H made of a halogen lamp is provided inside. Reference numeral 510 denotes a pressure roller, which includes a metal-made cylindrical base 511 and a heat-resistant elastic layer 512 such as silicon rubber. 520 is a separation claw, 530 is a fixing paper discharge roller that conveys the recording material P after fixing, and G is a guide member that guides the entry of the recording material P.

加圧ローラ５１０は支持部材５５１に回転自在に支持される。支持部材５５１は付勢手段としてのコイルバネ５５２によって図の上方に付勢される。５４０は軸５４１において回転自在に支持された支持レバーであり、２本の支持腕５４２を有する。支持部材５５１は２本の支持腕の間で図における上下方向に移動可能に支持されている。 The pressure roller 510 is rotatably supported by the support member 551. The support member 551 is urged upward in the figure by a coil spring 552 as urging means. A support lever 540 is rotatably supported on the shaft 541 and has two support arms 542. The support member 551 is supported so as to be movable in the vertical direction in the figure between two support arms.

図７（ｂ）は作動状態にある定着装置５０を示し、この状態では、加圧ローラ５１０は加熱ローラ５００にコイルバネ５５２により所定の圧力で圧着しており、図７（ａ）は非作動状態にある定着装置５０１を示し、図７（ａ）の状態は回転カム５６０がコイルバネ５５２の付勢を弱める方向に支持レバー５４０を回転させた状態である。図７（ａ）の状態では、加圧ローラ５１０は非付勢の状態となって加熱ローラ５００から離れる。そして、定着装置５０の作動時に、回転カム５６０が支持レバー５４０を回転駆動して、図７（ｂ）のように加圧ローラ５１０を加熱ローラ５００に圧着させる。 FIG. 7B shows the fixing device 50 in an activated state. In this state, the pressure roller 510 is pressure-bonded to the heating roller 500 by a coil spring 552 with a predetermined pressure, and FIG. FIG. 7A shows a state in which the support lever 540 is rotated in a direction in which the rotating cam 560 weakens the bias of the coil spring 552. In the state of FIG. 7A, the pressure roller 510 is in a non-biased state and is separated from the heating roller 500. When the fixing device 50 is operated, the rotating cam 560 rotates the support lever 540 to press the pressure roller 510 against the heating roller 500 as shown in FIG.

このような回転カム５６０による支持レバー５４０に対する駆動作用に要する力は、定着に必要な所定圧力を最大とするものである。従来の加圧ローラの圧着／圧着解除機構では、定着に必要な所定圧力から更にバネによる付勢を増す方向に支持レバーを駆動しており、圧着解除をするには圧着状態から更に増加する付勢力に打ち勝つ外力が必要になるが、本実施の形態の駆動機構では圧着状態で付勢力が最大となるので、従来のものよりも格段に小さな力で加圧ローラの圧着と圧着解除を行うことが可能になる。この駆動機構によって圧着／圧着解除用の駆動手段としてのモータＭ２に消費電力が低く、低コストで小型のモータを用いることが可能になる。 The force required for driving the support lever 540 by the rotating cam 560 maximizes a predetermined pressure required for fixing. In the conventional pressure roller pressure bonding / bonding release mechanism, the support lever is driven in a direction to further increase the biasing force by the spring from a predetermined pressure required for fixing. An external force that overcomes the force is required, but in the drive mechanism of this embodiment, the urging force is maximized in the pressure-bonded state, so the pressure roller is pressure-bonded and pressure-released with a much smaller force than the conventional one. Is possible. With this drive mechanism, it is possible to use a small motor with low power consumption and low cost for the motor M2 as a driving means for crimping / crimp release.

図８は、実施の形態３における定着装置の他の例を示す。本例においては、支持レバー５４０に設けた支持腕５４２が加圧ローラ５１０の支持部材５５１の上昇を制限するストップ部５４２Ａを有する。ストップ部５４２Ａにより加圧ローラ５１０は、定着装置の非作動時に、確実に加熱ローラ５００から離れた状態に保持される。 FIG. 8 shows another example of the fixing device according to the third embodiment. In this example, the support arm 542 provided on the support lever 540 has a stop portion 542A that limits the rise of the support member 551 of the pressure roller 510. The pressure roller 510 is reliably held away from the heating roller 500 by the stop portion 542A when the fixing device is not operated.

本発明の実施の形態に係るカラープリンタの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a color printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１に係る定着装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１における制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system in Embodiment 1 of this invention. 制御手段が行う制御のフローチャートである。It is a flowchart of the control which a control means performs. 本発明の実施の形態２にかかる定着装置における加圧ローラの断面図である。It is sectional drawing of the pressure roller in the fixing device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２におけるトルクリミッタ付駆動機構の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the drive mechanism with a torque limiter in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る定着装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fixing device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る定着装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the fixing device which concerns on Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ドラム
３０定着装置
３００加熱ベルト
３１０支持ローラ
３２０、５００加熱ローラ
３４０、５１０加圧ローラ
３４５、４０４スリップリング
３６０支持レバー
３７０、５５２コイルバネ
３８０、５６０回転カム
Ｍ１、Ｍ２モータ
ＣＬクラッチ
Ｐ記録材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drum 30 Fixing device 300 Heating belt 310 Support roller 320, 500 Heating roller 340, 510 Pressure roller 345, 404 Slip ring 360 Support lever 370, 552 Coil spring 380, 560 Rotating cam M1, M2 Motor CL Clutch P Recording material

Claims

トナー像を加熱する加熱部材に対向して加圧部材を接離可能に設け、前記加熱部材に前記加圧部材を圧着させた状態で、トナー像を担持する記録材を前記加熱部材と前記加圧部材との間に通すことにより定着を行う定着装置において、
前記加熱部材及び前記加圧部材を、前記加熱部材と前記加圧部材とが離れた状態で駆動する駆動手段並びに該駆動手段により駆動されている前記加熱部材と前記加圧部材とを圧着状態と離間状態とに切り換える切換手段を有し、該駆動手段は、トルクリミッタを介して前記加熱部材又は前記加圧部材の一方を駆動することにより前記加熱部材と前記加圧部材とが接触したときに生ずるストレスを吸収したことを特徴とする定着装置。 A pressure member is provided so as to be able to contact and separate from a heating member that heats the toner image, and a recording material carrying a toner image is attached to the heating member and the heating member in a state where the pressure member is pressure-bonded to the heating member. In the fixing device for fixing by passing between the pressure member,
Driving means for driving the heating member and the pressure member in a state where the heating member and the pressure member are separated from each other, and the heating member and the pressure member driven by the driving means are in a pressure-bonded state. Switching means for switching to a separated state, and the driving means drives one of the heating member or the pressurizing member via a torque limiter to contact the heating member and the pressurizing member. A fixing device that absorbs the generated stress.

前記トルクリミッタは、１９．６×１０^-4＜Ｑ＜９．８×１０^-3（Ｎ・ｍ）の範囲の伝達トルクＱを有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the torque limiter has a transmission torque Q in a range of 19.6 × 10 ⁻⁴ <Q <9.8 × 10 ⁻³ (N · m).

前記加熱部材は加熱ローラからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the heating member includes a heating roller.

前記加熱部材は加熱ベルトからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the heating member includes a heating belt.