JP5812348B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、及びプリンター等の電子写真方式の画像形成装置に適用される定着装置、及びそれを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device applied to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and an image forming apparatus including the same.
この種の電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像を感光体ドラム表面に形成し、トナーにより感光体ドラム表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム表面にトナー像を形成し、トナー像を感光体ドラムから記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、トナー像を記録用紙上に定着している。 In this type of electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum is developed with toner, and a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum. Then, the toner image is transferred from the photosensitive drum to the recording paper, and the recording paper is heated and pressurized to fix the toner image on the recording paper.
記録用紙上のトナー像の定着は、定着装置により行われる。定着装置では、一対の加熱ローラと加圧ローラ間のニップ域に記録用紙を挟み込んで搬送しつつ、各ローラにより記録用紙を加熱及び加圧して、記録用紙上のトナーを加熱溶融して定着する。 The fixing of the toner image on the recording paper is performed by a fixing device. In the fixing device, the recording paper is sandwiched and conveyed in a nip area between a pair of heating rollers and a pressure roller, and the recording paper is heated and pressed by each roller, and the toner on the recording paper is heated and melted to be fixed. .
このような定着装置においては、加熱ローラと加圧ローラ間のニップ域の幅を確保して、ニップ域を安定的に維持するために、各ローラを弾性層により覆って、各ローラの弾性層が相互に圧接して変形するようにしている。 In such a fixing device, in order to secure the width of the nip area between the heating roller and the pressure roller and maintain the nip area stably, each roller is covered with an elastic layer, and the elastic layer of each roller Are deformed by being pressed against each other.
しかしながら、各ローラの圧接圧力が大きいため、定着装置が非使用状態にあり、各ローラの停止状態が長時間継続すると、各ローラの弾性層が変形したままとなって元の形状に戻らず、各ローラの弾性層に凹みが形成されることがある。 However, because the pressure contact pressure of each roller is large, the fixing device is in a non-use state, and when the stop state of each roller continues for a long time, the elastic layer of each roller remains deformed and does not return to its original shape, A dent may be formed in the elastic layer of each roller.
このため、加熱ローラと加圧ローラ間の圧接状態及び圧解状態を切替えるための機構を設けることがある。例えば、作動状態においては、バネの付勢力により加熱ローラと加圧ローラを相互に圧接させ、休止状態においては、加熱ローラと加圧ローラを相互に離れる方向に変位させる。 For this reason, a mechanism for switching between the pressure contact state and the pressure disengagement state between the heating roller and the pressure roller may be provided. For example, in the operating state, the heating roller and the pressure roller are pressed against each other by the biasing force of a spring, and in the resting state, the heating roller and the pressure roller are displaced in directions away from each other.
また、特許文献１では、コイルスプリングの付勢力により加熱ローラと加圧ローラを相互に圧接し、コイルスプリングの付勢力を複数段階に変更することが可能な機構を設け、加熱ローラと加圧ローラ間の圧接圧力を調節している。更に、各ローラ間のニップ域に対して用紙の先端を正確に案内するためのインレットシュートを設けている。 Further, in Patent Document 1, a mechanism that can press the heating roller and the pressure roller with each other by the biasing force of the coil spring and change the biasing force of the coil spring in a plurality of stages is provided. The pressure between the two is adjusted. Further, an inlet chute is provided for accurately guiding the leading edge of the sheet with respect to the nip area between the rollers.
ところで、加熱ローラと加圧ローラを相互に圧接させるために、各ローラを別々のフレームで軸支して、一方のフレームに対して他方のフレームを変位可能に支持し、バネの付勢力により他方のフレームを変位させる構成としている。 By the way, in order to bring the heating roller and the pressure roller into pressure contact with each other, each roller is pivotally supported by a separate frame, and the other frame is supported to be displaceable with respect to one frame, and the other is supported by the biasing force of the spring. The frame is displaced.
しかしながら、各ローラ間の圧接圧力を設定するためのバネの付勢力が極めて大きいため、バネの付勢力を受けるフレームに捻れが生じることがあり、このフレームの捻れが原因となって、フレームに設けられたローラの軸受けから異音が発生したり、各ローラ間の圧接状態が不安定になったりした。また、各ローラの平行性が保たれず、各ローラ間の圧接圧力にムラが生じ、この圧接圧力のムラが記録用紙の斜行の原因となった。 However, since the biasing force of the spring for setting the pressure contact between the rollers is extremely large, the frame that receives the biasing force of the spring may be twisted. Abnormal noise was generated from the bearings of the rollers, and the pressure contact state between the rollers became unstable. Further, the parallelism of the rollers could not be maintained, and the pressure contact pressure between the rollers was uneven, and this pressure contact pressure unevenness caused the skew of the recording paper.
特許文献１では、コイルスプリングの付勢力により生じるフレームの捻れについての記載がなく、フレームの捻れにより生じる各ローラ間の圧接圧力のムラや記録用紙の斜行というような問題が認識されてもいない。また、各ローラ間のニップ域に対して用紙の先端を正確に案内するためのインレットシュートを設けているものの、そのような各ローラ間の圧接圧力のムラを原因とする用紙の斜行を防止することはできない。 In Patent Document 1, there is no description about the twisting of the frame caused by the urging force of the coil spring, and there is no recognition of problems such as uneven pressure contact between the rollers caused by the twisting of the frame or skew of the recording paper. . In addition, although an inlet chute is provided to accurately guide the leading edge of the paper with respect to the nip area between the rollers, the skew of the paper due to such uneven pressure contact between the rollers is prevented. I can't do it.
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、ローラの軸支位置でフレームに捻れが生じ難く、各ローラ間の圧接状態を安定的に設定することができる定着装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a fixing device in which the frame is hardly twisted at the shaft support position of the roller and the pressure contact state between the rollers can be set stably. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including the same.
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、第１及び第２回転部材と、前記第１回転部材を軸支する固定フレームと、前記第２回転部材を軸支し、前記固定フレームに対して変位可能に支持された変位フレームと、前記変位フレームを付勢して変位させ、前記第２回転部材を前記第１回転部材に圧接させる付勢部材とを備え、前記第１回転部材と第２回転部材との間のニップ域に記録用紙を挟み込んで搬送する定着装置であって、前記変位フレームは、前記付勢部材のフックが掛けられる係合部材を有し、前記フックに接する前記係合部材の部位には、前記第２回転部材の軸方向において前記第２回転部材の軸支位置に近づく程前記軸方向と直交する方向において前記軸支位置に近づく傾斜部が設けられている。 In order to solve the above-described problem, the fixing device of the present invention includes first and second rotating members, a fixed frame that pivotally supports the first rotating member, and a shaft that supports the second rotating member, and the fixed frame. A displacement frame supported to be displaceable with respect to the first rotation member, and a biasing member that biases and displaces the displacement frame and presses the second rotation member against the first rotation member. A fixing device that sandwiches and conveys a recording sheet in a nip area between the first rotating member and the second rotating member, wherein the displacement frame has an engaging member on which a hook of the urging member is hooked and is in contact with the hook The engaging member is provided with an inclined portion that approaches the pivot support position in a direction orthogonal to the axial direction as it approaches the pivot support position of the second rotation member in the axial direction of the second rotation member. Yes.
このような本発明では、付勢部材のフックに接する係合部材の部位には、第２回転部材の軸方向において第２回転部材の軸支位置に近づく程その軸方向と直交する方向において軸支位置に近づく傾斜部が設けられている。このため、付勢部材の付勢力が変位フレームの係合部材にかかったときには、付勢部材のフックが係合部材の傾斜部で滑って第２回転部材の軸支位置の方向へと移動しその軸支位置に近づく。このため、付勢部材の付勢力が変位フレームにおける第２回転部材の軸支位置近くの部分に常に作用して、変位フレームのその部分が殆ど捻れず、第２回転部材の軸受けから異音が生じなくなる。また、変位フレームにおける付勢力の作用点が定位置となり、各ローラ間の圧接状態が安定的に設定される。 In the present invention, the portion of the engaging member that contacts the hook of the urging member has a shaft in a direction orthogonal to the axial direction as it approaches the shaft support position of the second rotating member in the axial direction of the second rotating member. An inclined portion that approaches the support position is provided. For this reason, when the urging force of the urging member is applied to the engaging member of the displacement frame, the hook of the urging member slides on the inclined portion of the engaging member and moves in the direction of the axial support position of the second rotating member. It approaches its pivot position. For this reason, the urging force of the urging member always acts on a portion of the displacement frame near the shaft support position of the second rotating member, and that portion of the displacement frame is hardly twisted, and abnormal noise is generated from the bearing of the second rotating member. No longer occurs. Further, the point of application of the urging force in the displacement frame becomes a fixed position, and the pressure contact state between the rollers is stably set.
仮に、付勢部材の付勢力が変位フレームにおける第２回転部材の軸支位置から離れた部分に作用すると、付勢部材の付勢力の作用点と第２回転部材の軸支位置との間で変位フレームが捻れ易くなる。 If the urging force of the urging member acts on a portion of the displacement frame that is away from the shaft support position of the second rotating member, the point between the point of application of the urging force of the urging member and the shaft support position of the second rotating member. The displacement frame is easily twisted.
また、本発明の定着装置においては、前記フックに接する前記係合部材の部位には、前記傾斜部よりも前記第２回転部材の軸支位置の近くで前記第２回転部材の軸と平行となる平行部が設けられている。 In the fixing device according to the aspect of the invention, the portion of the engaging member that contacts the hook may be parallel to the axis of the second rotating member near the shaft support position of the second rotating member rather than the inclined portion. The parallel part which becomes is provided.
この場合は、付勢部材の付勢力が変位フレームの係合部材にかかったときに、付勢部材のフックが係合部材の傾斜部で滑って移動し係合部材の平行部に至り停止する。このため、変位フレームにおける付勢力の作用点が確実に定位置となり、各ローラ間の圧接状態がより安定的に設定される。 In this case, when the urging force of the urging member is applied to the engaging member of the displacement frame, the hook of the urging member slides on the inclined portion of the engaging member and moves to the parallel portion of the engaging member and stops. . For this reason, the point of application of the urging force in the displacement frame is surely at a fixed position, and the pressure contact state between the rollers is set more stably.
更に、本発明の定着装置においては、前記係合部材の傾斜部は、前記第２回転部材の軸支位置に近づく程径が細くなる円錐部である。 Furthermore, in the fixing device of the present invention, the inclined portion of the engaging member is a conical portion whose diameter becomes narrower as it approaches the shaft support position of the second rotating member.
この場合は、係合部材の強度が大きくなり、付勢部材の付勢力が係合部材に作用しても、係合部材が曲がることはない。また、係合部材の円錐部と付勢部材のフックとの摩擦が小さくなり、フックが円錐部で滑って容易に移動する。 In this case, the strength of the engaging member is increased, and the engaging member does not bend even if the biasing force of the biasing member acts on the engaging member. Further, the friction between the conical portion of the engaging member and the hook of the biasing member is reduced, and the hook slides easily at the conical portion and moves easily.
また、本発明の定着装置においては、前記変位フレームは、前記フックを前記変位フレームの外側から前記係合部材へと通す切欠部を有し、前記切欠部と対向する前記係合部材の対向部分の外径を前記フックの内径よりも小さくしている。 In the fixing device of the present invention, the displacement frame has a notch portion through which the hook passes from the outside of the displacement frame to the engagement member, and the facing portion of the engagement member that faces the notch portion. Is made smaller than the inner diameter of the hook.
定着装置のメンテナンスのために、変位フレームの係合部材に対して付勢部材のフックを着脱自在に掛けられるようにするのが望ましため、フックを変位フレームの外側から係合部材へと通す切欠部を変位フレームに設けている。この場合は、切欠部と対向する係合部材の対向部分の外径をフックの内径よりも小さくして、付勢部材のフックを変位フレームの切欠部に通して係合部材の対向部分に掛けたり、付勢部材のフックを係合部材の対向部分から外して変位フレームの切欠部に通して取り出したりすることができるようにする。 In order to maintain the fixing device, it is desirable that the hook of the urging member be detachably hooked to the engaging member of the displacement frame. Therefore, the hook is passed from the outside of the displacement frame to the engaging member. A notch is provided in the displacement frame. In this case, the outer diameter of the facing portion of the engaging member facing the notch is made smaller than the inner diameter of the hook, and the hook of the biasing member is passed through the notch of the displacement frame and hooked on the facing portion of the engaging member. Or the hook of the urging member can be removed from the opposing portion of the engaging member and taken out through the notch of the displacement frame.
一方、本発明の画像形成装置は、上記本発明の定着装置を備えている。このような画像形成装置においても、本発明の定着装置と同様の作用効果をなす。 On the other hand, an image forming apparatus of the present invention includes the fixing device of the present invention. Even in such an image forming apparatus, the same effect as the fixing apparatus of the present invention is achieved.
このような本発明では、付勢部材のフックに接する係合部材の部位には、第２回転部材の軸方向において第２回転部材の軸支位置に近づく程その軸方向と直交する方向において軸支位置に近づく傾斜部が設けられている。このため、付勢部材の付勢力が変位フレームの係合部材にかかったときには、付勢部材のフックが係合部材の傾斜部で滑って第２回転部材の軸支位置の方向へと移動しその軸支位置に近づく。このため、付勢部材の付勢力が変位フレームにおける第２回転部材の軸支位置近くの部分に常に作用して、変位フレームのその部分が殆ど捻れず、第２回転部材の軸受けから異音が生じなくなる。また、変位フレームにおける付勢力の作用点が定位置となり、各ローラ間の圧接状態が安定的に設定される。 In the present invention, the portion of the engaging member that contacts the hook of the urging member has a shaft in a direction orthogonal to the axial direction as it approaches the shaft support position of the second rotating member in the axial direction of the second rotating member. An inclined portion that approaches the support position is provided. For this reason, when the urging force of the urging member is applied to the engaging member of the displacement frame, the hook of the urging member slides on the inclined portion of the engaging member and moves in the direction of the axial support position of the second rotating member. It approaches its pivot position. For this reason, the urging force of the urging member always acts on a portion of the displacement frame near the shaft support position of the second rotating member, and that portion of the displacement frame is hardly twisted, and abnormal noise is generated from the bearing of the second rotating member. No longer occurs. Further, the point of application of the urging force in the displacement frame becomes a fixed position, and the pressure contact state between the rollers is stably set.
以下、本発明の実施形態を添付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 accompanying drawings.
図１は、本発明の画像読取り装置の一実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、及び帯電器１５は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するためにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus provided with an embodiment of an image reading apparatus of the present invention. The image data handled in the image forming apparatus 1 corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), yellow (Y), or a single color (for example, black). This corresponds to the monochrome image used. For this reason, four each of the developing
各画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置１４により感光体ドラム１３表面の残留トナーを除去及び回収した後、帯電器１５により感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置１１により感光体ドラム１３表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置１２により感光体ドラム１３表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像が形成される。
In each of the image stations Pa, Pb, Pc, and Pd, after the residual toner on the surface of the
引き続いて、中間転写ベルト２１を矢印方向Ｃに周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置２５により中間転写ベルト２１の残留トナーを除去及び回収した後、各感光体ドラム１３表面の各色のトナー像を中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像を形成する。
Subsequently, while the
中間転写ベルト２１と２次転写装置２６の転写ローラ２６ａ間にはニップ域が形成されており、用紙搬送経路Ｓを通じて搬送されて来た記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト２１表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、定着装置１７は、記録用紙を加熱及び加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。
A nip area is formed between the
また、記録用紙は、ピックアップローラ３３により給紙トレイ１８から引出されて、用紙搬送経路Ｓを通じて搬送され、２次転写装置２６や定着装置１７を経由し、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３９へと搬出される。この用紙搬送経路Ｓには、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２６ａ間のニップ域でのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始するレジストローラ３４、記録用紙の搬送を促す各搬送ローラ３５、排紙ローラ３６等が配置されている。
Further, the recording paper is pulled out from the
次に、本実施形態の定着装置１７を詳しく説明する。図２は、本実施形態の定着装置１７の概略構成を示す断面図である。
Next, the fixing
図２に示すように定着装置１７は、ベルト定着方式のものであって、加圧ローラ４１、定着ローラ４２、加熱ローラ４３、及び定着ローラ４２と加熱ローラ４３間に張架された無端状の定着ベルト４４等を備えている。
As shown in FIG. 2, the fixing
加圧ローラ４１は、中空の回転軸４１ａを有しており、この加圧ローラ４１の外周には薄い弾性層と離型層からなる積層構造が設けられている。この加圧ローラ４１の回転軸４１ａの内部には該ローラ４１を加熱する熱源となる１本のヒータランプ４６（ハロゲンランプ）が設けられている。
The
定着ローラ４２は、中空の回転軸４２ａの外周面に弾性層を設けたものであるが、弾性層が十分に厚くされている。
The fixing
加熱ローラ４３は、中空の回転軸４３ａを有し、この加熱ローラ４３の外周に薄い表層が設けられ、加熱ローラ４３の回転軸４３ａの内部には該ローラ４３を加熱する熱源となる複数本のヒータランプ４７（ハロゲンランプ）が設けられている。
The
定着ベルト４４は、熱伝導が良好な材質からなる無端状のベルトであって、その外周面に離型層を有する。
The fixing
ここで、定着ローラ４２の弾性層が十分に厚くされていることから、加圧ローラ４１が定着ベルト４４を介して定着ローラ４２に押圧されると、定着ローラ４２の弾性層が大きく凹んで、加圧ローラ４１と定着ローラ４２間が圧接状態となり、加圧ローラ４１と定着ローラ４２間に広いニップ域Ｎが形成される。
Here, since the elastic layer of the fixing
この圧接状態で、加圧ローラ４１が矢印の方向に回転駆動されると、定着ベルト４４が加圧ローラ４１に従動して矢印の方向に周回移動し、同時に定着ローラ４２及び加熱ローラ４３もそれぞれの矢印の方向に従動回転する。また、加熱ローラ４３に内蔵の各ヒータランプ４７により加熱ローラ４３が加熱され、加熱ローラ４３により定着ベルト４４が加熱され、また加圧ローラ４１に内蔵のヒータランプ４６により加圧ローラ４１が加熱される。そして、定着ベルト４４及び加圧ローラ４１によりそれらの間のニップ域Ｎが加熱され、記録用紙がニップ域Ｎを通じて搬送されると、記録用紙が定着ベルト４４及び加圧ローラ４１により加熱及び加圧されて、記録用紙上のトナー像が定着される。
When the
こうして記録用紙上のトナー像が定着された後、記録用紙が更に上方へと搬送され、排紙トレイ３９へと排出される。
After the toner image on the recording paper is fixed in this way, the recording paper is further conveyed upward and discharged to the
一方、このような定着装置１７では、仮に、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接状態で定着ローラ４２が長時間放置されると、定着ローラ４２の弾性層が塑性変形して、これが定着不良の原因となる。このため、加圧ローラ４１を定着ローラ４２から離間する方向に移動させて、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接状態を、定着ローラ４２の弾性層に凹みが生じない圧解状態に変更することができるようにしている。
On the other hand, in such a
次に、加圧ローラ４１と定着ベルト４４との間の圧接状態及び圧解状態を切替え設定するための構成を説明する。
Next, a configuration for switching and setting the pressure contact state and the pressure disengagement state between the
まず、加圧ローラ４１と定着ローラ４２との間の圧接状態及び圧解状態について説明する。図２に示すように定着ローラ４２の回転軸４２ａと加熱ローラ４３の回転軸４３ａは、それぞれの定位置に位置決めされている。また、加圧ローラ４１の回転軸４１ａは、支点軸４８を中心にして回転移動可能に支持されており、バネ（図示せず）により加圧ローラ４１の回転軸４１ａが定着ローラ４２側に付勢されている。このバネの付勢により、加圧ローラ４１が支点軸４８を中心にして定着ローラ４２側に回転移動され、加圧ローラ４１が定着ベルト４４を介して定着ローラ４２に押圧され、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間が圧接状態となり、定着ローラ４２の弾性層が凹んで、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間に広いニップ域Ｎが形成される。
First, the pressure contact state and the pressure disengagement state between the
図３は、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧解状態を模式的に示す図である。図３示すように加圧ローラ４１が支点軸４８を中心にして定着ローラ４２とは反対側に回転移動され、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間が圧解状態となっている。この圧解状態では、定着ローラ４２の弾性層に凹みが生じず、定着ローラ４２の弾性層が塑性変形することもない。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a state of pressure cancellation between the
尚、圧解状態では、加圧ローラ４１と定着ベルト４４が僅かに接触していてもあるいは離間していてもよい。
It should be noted that in the pressed state, the
次に、図２、図３のそれぞれの状態を切替えるための各ローラ４１、４２、４３、４５の支持構造を、図４（ａ）、（ｂ）、図５、及び図６を参照して説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、各ローラ４１、４２、４３、４５を支持するフレームを示す側面図である。図５及び図６は、各ローラ４１、４２、４３、４５を支持するフレームの一部を示す平面図及び斜視図である。尚、図４（ａ）、（ｂ）、図５、及び図６には、各ローラ４１、４２、４３、４５の一端の支持構造が示されているが、各ローラ４１、４２、４３、４５の両端が同一の支持構造により支持されているものとする。
Next, referring to FIGS. 4 (a), (b), 5, and 6, the support structure of each
図４（ａ）に示すように定着装置１７は、固定フレーム５１及び変位フレーム５２を有している。固定フレーム５１は、定着装置１７において固定配置されている。この固定フレーム５１には、定着ローラ４２の回転軸４２ａ及び加熱ローラ４３の回転軸４３ａを軸支するそれぞれの軸受け４２ｂ、４３ｂが設けられている。また、固定フレーム５１には、サブフレーム５１ａが固定され、サブフレーム５１ａにより各ヒータランプ４７の端部が支持されている。更に、固定フレーム５１には、リンク部材５３の支軸５３ａが回転自在に支持されている。このリンク部材５３は、その支軸５３ａが回転駆動され、その移動軸５３ｂが変位フレーム５２に対して接近又は離間する方向に回転移動される。
As shown in FIG. 4A, the fixing
図４（ａ）に示すように変位フレーム５２は、定着装置１７において支点軸４８を中心にして回転自在に支持されている。また、図５及び図６に示すように変位フレーム５２は、端板５２ａ、端板５２ａの一端で折り曲げられた軸受け板５２ｂ、及び端板５２ａの他端で折り曲げられて軸受け板５２ｂと対向する対向板５２ｃを有している。軸受け板５２ｂには、加圧ローラ４１の回転軸４１ａを軸支する軸受け４１ｂが設けられている。また、軸受け板５２ｂの孔及び対向板５２ｃの孔にはピン５５の両端部が挿入されて、軸受け板５２ｂと対向板５２ｃとの間にピン５５が架け渡されている。更に、端板５２ａには、Ｌ字型のサブフレーム５２ｄが固定され、サブフレーム５２ｄによりヒータランプ４６の端部が支持されている。
As shown in FIG. 4A, the
また、図４（ａ）に示すようにコイルバネ５４の一端のフック５４ａがリンク部材５３の移動軸５３ｂに引っ掛けられて接続され、コイルバネ５４の他端のフック５４ｂが変位フレーム５２のピン５５に掛けられて、コイルバネ５４がリンク部材５３の移動軸５３ｂと変位フレーム５２のピン５５との間に架け渡されている。更に、図５及び図６に示すように端板５２ａには、縦方向に長い切欠部５２ｅが形成されており、コイルバネ５４のフック５４ｂを端板５２ａの切欠部５２ｅを介して変位フレーム５２のピン５５に掛けたり外したりすることができるようにされ、定着装置１７のメンテナンス性の向上が図られている。
4A, the
次に、図４（ａ）、（ｂ）のリンク部材５３を回転駆動するための駆動機構を、図７を参照して説明する。図７は、リンク部材５３の駆動機構を概略的に示す側面図である。図７に示すようにモータ（図示せず）の出力軸がギアユニット５８の初段の歯車５８ａの軸に接続固定され、また扇形ギア５９がギアユニット５８の最終段の歯車５８ｂに歯合され、モータの出力軸の回転がギアユニット５８を通じて扇形ギア５９に伝達され、扇形ギア５９が回転する。扇形ギア５９の回転中心にはリンク部材５３の支軸５３ａが接続固定されており、モータにより扇形ギア５９が回転されると、リンク部材５３が支軸５３ａを中心にして回転する。
Next, a drive mechanism for rotationally driving the
ここで、定着装置１７による記録用紙の定着処理が行われるときには、モータが駆動されて、図４（ａ）に示すように扇形ギア５９が回転され、リンク部材５３の移動軸５３ｂが変位フレーム５２のピン５５から離間する方向に回転移動される。これにより、コイルバネ５４のフック５４ａが変位フレーム５２のピン５５から離間して、コイルバネ５４が伸張し、コイルバネ５４の付勢力により変位フレーム５２及び加圧ローラ４１が支点軸４８を中心にして反時計回り方向に回転移動され、加圧ローラ４１が定着ベルト４４を介して定着ローラ４２に押圧され、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間が圧接状態となる。
Here, when the recording paper is fixed by the fixing
また、定着装置１７が停止されたときには、モータが駆動されて、図４（ｂ）に示すように扇形ギア５９が回転され、リンク部材５３の移動軸５３ｂが変位フレーム５２のピン５５に接近する方向に回転移動される。これにより、コイルバネ５４のフック５４ａが変位フレーム５２のピン５５に接近して、コイルバネ５４が短縮し、変位フレーム５２及び加圧ローラ４１が支点軸４８を中心として時計回り方向に回転移動することが可能な状態となり、圧接状態のときの定着ローラ４２の弾性層の凹みの復元力により加圧ローラ４１が定着ローラ４２から離間する方向に突き放されて回転移動し、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間が圧解状態となる。
When the fixing
ところで、変位フレーム５２の端板５２ａには、コイルバネ５４のフック５４ｂを通すための縦方向に長い切欠部５２ｅが形成されていることから、変位フレーム５２に捻れが生じ易い。また、コイルバネ５４の付勢力が極めて大きいため、コイルバネ５４の付勢力により変位フレーム５２が大きく捻れる可能性がある。そして、仮に、変位フレーム５２の軸受け板５２ｂが捻れると、軸受け板５２ｂに設けられた加圧ローラ４１の軸受け４１ｂが傾き、加圧ローラ４１の回転軸４１ａの回転に伴って軸受け４１ｂから異音が発生する。また、加圧ローラ４１の軸受け４１ｂが傾くと、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接状態が安定的に設定されず、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接圧力にムラが生じて、定着ベルト４４がよれて破損したり、あるいは記録用紙の斜行が発生したりすることがある。
By the way, since the
例えば、図５及び図６に示すようにコイルバネ５４のフック５４ｂが掛けられるピン５５の箇所が軸受け板５２ｂから離れて対向板５２ｃに近づくと、変位フレーム５２におけるコイルバネ５４の付勢力の作用点が軸受け板５２ｂから離れることから、軸受け板５２ｂの捻れが大きくなり、加圧ローラ４１の軸受け４１ｂから異音が発生したり、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接圧力にムラが生じたりする。
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, when the location of the
そこで、本実施形態の定着装置１７では、図５及び図６に示すようにコイルバネ５４のフック５４ｂがかけられる変位フレーム５２のピン５５として、加圧ローラ４１の軸受け４１ｂに近づく程その外径が細くなる円錐状のものを適用し、コイルバネ５４の付勢力がかかったときには、コイルバネ５４のフック５４ｂがピン５５の外周で滑って加圧ローラ４１の軸受け４１ｂ近くへと移動し、コイルバネ５４の付勢力が変位フレーム５２の軸受け板５２ｂ近くに作用するようにし、これにより軸受け板５２ｂの捻れを効果的に抑えている。
Therefore, in the fixing
詳しくは、ピン５５は、軸受け板５２ｂに近づく程その外径が細くなる円錐状のテーパ部５５ａと、テーパ部５５ａよりも軸受け板５２ｂの近くでその外径が一定となる円柱部５５ｂとを有している。また、端板５２ａの切欠部５２ｅでは、テーパ部５５ａの外径がコイルバネ５４のフック５４ｂの内径よりも小さくなるように設定され、コイルバネ５４のフック５４ｂを端板５２ａの切欠部５２ｅを介してピン５５のテーパ部５５ａに掛けたり外したりすることができるようにしている。
Specifically, the
例えば、図８に示すように変位フレーム５２の軸受け板５２ｂと対向板５２ｃとの間の範囲においては、加圧ローラ４１の回転軸４１ａの長手方向におけるピン５５の長さが８ｍｍであり、またテーパ部５５ａの長さ、最大の外径、及び最小の外径が約５ｍｍ、約８ｍｍ、及び約５ｍｍであり、更に円柱部５５ｂの長さ及び外径が約３ｍｍ及び約５ｍｍである。また、端板５２ａの切欠部５２ｅの位置では、テーパ部５５ａの外径が約７ｍｍであり、コイルバネ５４のフック５４ｂの内径が約８ｍｍとなっている。
For example, as shown in FIG. 8, in the range between the
このような形状のピン５５は、その強度が大きく、コイルバネ５４の付勢力が作用しても、ピン５５が曲がることはない。また、ピン５５のテーパ部５５ａの外周面とコイルバネ５４のフック５４ｂとの摩擦が小さく、フック５４ｂがテーパ部５５ａの外周面で滑って容易に移動する。
The
ここで、図４（ｂ）に示すようにリンク部材５３の移動軸５３ｂが変位フレーム５２のピン５５に接近する方向に回転移動されて、コイルバネ５４が短縮し、変位フレーム５２及び加圧ローラ４１が支点軸４８を中心として時計回り方向に回転移動して、加圧ローラ４１と定着ベルト４４が圧解状態となったときには、コイルバネ５４の付勢力が生じていないので、コイルバネ５４のフック５４ｂが変位フレーム５２のピン５５に掛かっているだけであり、フック５４ｂがピン５５の長手方向に自在に移動可能であり、ピン５５の長手方向におけるフック５４ｂの位置が特定されない。
Here, as shown in FIG. 4B, the moving
また、この状態では、コイルバネ５４のフック５４ｂを端板５２ａの切欠部５２ｅを介してピン５５のテーパ部５５ａに掛けたり外したりすることができる。
In this state, the
一方、図４（ａ）に示すようにリンク部材５３の移動軸５３ｂが変位フレーム５２のピン５５から離間する方向に回転移動されて、コイルバネ５４が伸張し、コイルバネ５４の付勢力により変位フレーム５２及び加圧ローラ４１が支点軸４８を中心にして反時計回り方向に回転移動して、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間が圧接状態となったときには、コイルバネ５４のフック５４ｂが変位フレーム５２のピン５５を強く引っ張るので、フック５４ｂがピン５５のテーパ部５５ａの外周面で該テーパ部５５ａの径の細い方へと滑動して円柱部５５ｂに至り停止し、フック５４ｂが加圧ローラ４１の軸受け４１ｂに近づく。このため、コイルバネ５４の付勢力が変位フレーム５２の軸受け板５２ｂ近くに作用し、コイルバネ５４の付勢力の作用点と軸受け板５２ｂとの間の加圧ローラ４１軸方向の離間距離が短くなり、軸受け板５２ｂが捻れず、軸受け４１ｂが傾かず、加圧ローラ４１の回転軸４１ａが回転しても、軸受け４１ｂから異音が生じない。また、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接状態が安定的に設定され、定着ベルト４４がよれて破損したり、記録用紙の斜行が発生したりすることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 4A, the moving
また、コイルバネ５４のフック５４ｂがピン５５の円柱部５５ｂに必ず掛かるので、フック５４ｂの位置が特定され、このフック５４ｂとコイルバネ５４の他方のフック５４ａとの間の離間距離が一定となって、コイルバネ５４の伸張長さも一定となり、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接圧力が一定となる。コイルバネ５４の伸張長さが１０ｍｍ程度であり、コイルバネ５４の付勢力が極めて大きいため、コイルバネ５４の伸張誤差が１ｍｍであっても、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接圧力が大きく変化する。このため、コイルバネ５４のフック５４ｂがピン５５の円柱部５５ｂに必ず掛かるようにして、コイルバネ５４の伸張長さが一定となるようにし、加圧ローラ４１と定着ベルト４４間の圧接圧力がばらつかないようにしている。
Further, since the
尚、本発明は、ベルト定着方式の定着装置だけではなく、定着ベルト４４を持たず、加圧ローラ４１を定着ローラ４２に直接圧接して、加圧ローラ４１を定着ローラ４２との間にニップ域を形成するローラ方式の定着装置にも適用することができる。
The present invention is not limited to the belt-fixing type fixing device, and does not have the fixing
また、上記実施形態では、円錐状のテーパ部５５ａと円柱部５５ｂとを有するピン５５を適用しているが、ピン５５の代りに、コイルバネ５４のフック５４ｂが掛けられる他の形状の係合部材を適用しても構わない。すなわち、コイルバネ５４のフック５４ｂが接する係合部材の部分が、加圧ローラ４１の軸方向において加圧ローラ４１の軸支位置に近づく程その軸方向と直交する方向においてその軸支位置に近づくように傾斜していれば、どのような形状の係合部材を適用しても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood.
１ 画像形成装置
１１ 光走査装置
１２ 現像装置
１３ 感光体ドラム
１４ ドラムクリーニング装置
１５ 帯電器
１７ 定着装置
２１ 中間転写ベルト
２６ 転写装置
４１ 加圧ローラ（第２回転部材）
４２ 定着ローラ
４３ 加熱ローラ
４４ 定着ベルト（第１回転部材）
４６、４７ ヒータランプ
４８ 支点軸
５１ 固定フレーム
５２ 変位フレーム
５３ リンク部材
５４ コイルバネ（付勢部材）
５４ａ、５４ｂ フック
５５ ピン（係合部材）
５８ ギアユニット
５９ 扇形ギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
42
46, 47
54a,
58
Claims (5)
前記変位フレームは、前記付勢部材のフックが掛けられる係合部材を有し、
前記フックに接する前記係合部材の部位には、前記第２回転部材の軸方向において前記第２回転部材の軸支位置に近づく程前記軸方向と直交する方向において前記軸支位置に近づく傾斜部が設けられたことを特徴とする定着装置。 First and second rotating members; a fixed frame that pivotally supports the first rotating member; a displacement frame that pivotally supports the second rotating member and is supported so as to be displaceable with respect to the fixed frame; and the displacement An urging member that urges and displaces the frame and presses the second rotating member against the first rotating member, and the recording sheet is placed in a nip region between the first rotating member and the second rotating member. A fixing device that sandwiches and conveys the fixing device;
The displacement frame has an engaging member on which the hook of the biasing member is hung.
In the portion of the engaging member that contacts the hook, an inclined portion that approaches the pivot support position in a direction orthogonal to the axial direction as it approaches the pivot support position of the second rotation member in the axial direction of the second rotation member. And a fixing device.
前記フックに接する前記係合部材の部位には、前記傾斜部よりも前記第２回転部材の軸支位置の近くで前記第２回転部材の軸と平行となる平行部が設けられたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
A portion of the engaging member that contacts the hook is provided with a parallel portion that is parallel to the axis of the second rotating member near the shaft support position of the second rotating member rather than the inclined portion. A fixing device.
前記係合部材の傾斜部は、前記第２回転部材の軸支位置に近づく程径が細くなる円錐部であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein:
The fixing device according to claim 1, wherein the inclined portion of the engaging member is a conical portion whose diameter becomes narrower as the shaft supporting position of the second rotating member is approached.
前記変位フレームは、前記フックを前記変位フレームの外側から前記係合部材へと通す切欠部を有し、前記切欠部と対向する前記係合部材の対向部分の外径を前記フックの内径よりも小さくしたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The displacement frame has a notch for passing the hook from the outside of the displacement frame to the engagement member, and the outer diameter of the facing portion of the engagement member facing the notch is larger than the inner diameter of the hook. A fixing device characterized by being made small.
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