JP5907761B2 - Pressure contact apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、圧接装置、例えば、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に適用できる圧接装置、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a pressure contact apparatus, for example, a pressure contact apparatus, a fixing apparatus, and an image forming apparatus that can be applied to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、第1圧接部材(具体的には定着ローラや定着ベルト等の回転定着部材)に対して第2圧接部材(具体的には加圧ローラ)を付勢部材により予め定めた所定の圧接力で圧接し、かつ、第1圧接部材に対して所定の圧接力で圧接された第2圧接部材の圧接を解除する圧接装置が用いられることがある。圧接装置として、例えば、定着装置における定着ローラや定着ベルト等の回転定着部材に対して加圧ローラを解除可能に圧接する圧接装置、或いは、用紙や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置における搬送ローラ対の一方のローラに対して他方のローラを解除可能に圧接する圧接装置を挙げることができる。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, for example, a second press contact member (specifically, a first press contact member (specifically, a rotary fixing member such as a fixing roller or a fixing belt)). A pressure contact device that presses the pressure roller) with a predetermined pressure contact force by the biasing member and releases the pressure contact of the second pressure contact member pressed against the first pressure contact member with the predetermined pressure contact force is used. May be. As a pressure contact device, for example, a pressure contact device that presses a pressure roller against a rotary fixing member such as a fixing roller or a fixing belt in a fixing device or a sheet conveying device that conveys a sheet such as a sheet or a document. A pressure contact device that presses the other roller in a releasable manner with respect to one roller of the roller pair can be exemplified.
この種の従来の圧接装置においては、例えば、軸線回りに回転することにより変位する変位部を有する回転部材の変位部の変位によりコイルバネ等の付勢部材の付勢力を変化させて第1圧接部材に対する第2圧接部材の圧接状態及び圧接解除状態を得るために、回転部材は、次のような構成とされている。 In this type of conventional pressure contact device, for example, the first pressure contact member is configured by changing the urging force of the urging member such as a coil spring by the displacement of the displacement member having a displacement portion that is displaced by rotating around the axis. to obtain a pressure contact state and the pressure canceled state of the second pressing member against the rotating member is configured as follows.
すなわち、回転部材は、軸線回りの一方側の第1回転方向の回転及び他方側の第2回転方向の回転により付勢部材が最大の付勢力となる第1付勢力となって付勢部材により加えられる第1回転方向の力と第2回転方向の力とが釣り合う(0になる)第1回転位置(いわゆる上死点)、第1回転位置(上死点)から第1回転方向の回転により付勢部材による第1回転方向の力が加えられた後に付勢部材が第1付勢力よりも小さい第2付勢力となる第2回転位置、及び、第1回転位置(上死点)から第2回転方向の回転により付勢部材による第2回転方向に力が加えられた後に付勢部材が第2付勢力よりも小さい第3付勢力となる第3回転位置に位置する構成とされている。 That is, the rotating member becomes a first urging force that causes the urging member to have the maximum urging force by the rotation in the first rotation direction on one side and the rotation in the second rotation direction on the other side around the axis. The applied force in the first rotation direction and the force in the second rotation direction are balanced (becomes 0), the first rotation position (so-called top dead center), and the rotation in the first rotation direction from the first rotation position (top dead center). From the second rotational position where the biasing member becomes a second biasing force smaller than the first biasing force after the force in the first rotation direction is applied by the biasing member, and from the first rotational position (top dead center). The biasing member is positioned at the third rotational position where the biasing member becomes a third biasing force smaller than the second biasing force after a force is applied in the second rotation direction by the biasing member by the rotation in the second rotation direction. Yes.
そして、回転部材を、第1回転方向への回転駆動力及び第2回転方向への回転駆動力を回転部材に伝達するギア列等の駆動伝達手段を介して駆動モータ等の駆動手段により回転駆動するか、或いは、手動レバー等の手動操作手段による人為操作により回転させる。 The rotating member is rotated by a driving unit such as a driving motor via a driving transmission unit such as a gear train that transmits the rotational driving force in the first rotating direction and the rotating driving force in the second rotating direction to the rotating member. Or by manual operation using manual operation means such as a manual lever.
このような圧接装置においては、通常は、駆動伝達手段におけるギアとギアとの間、ギアとギアを軸に固定する固定部材との間に隙間(ギャップ)が存在する。そして、第2回転位置に位置している回転部材を第2回転方向へ回転させるにあたって、回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えばギア)との接触部の第2回転方向における下流側に隙間(相手側ギャップ)を生じ、又は、第3回転位置に位置している回転部材を第1回転方向へ回転させるにあたって、回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えば相手側ギア)との接触部の第1回転方向における下流側に隙間(ギャップ)を生じ、回転部材は、第2回転位置又は第3回転位置から第1付勢部材の付勢力が最大の第1回転位置(上死点)を超えて第3回転位置又は第2回転位置に移行するときに第2回転方向又は第1回転方向へ勢いがついてしまう。そうすると、駆動伝達手段におけるギアとギアとの間、ギアとギアを軸に固定する固定部材との間で激しい衝突が起こり、これにより衝撃音が発生する。 In such a pressure welding apparatus, there is usually a gap (gap) between the gears in the drive transmission means and between the gear and the fixing member that fixes the gear to the shaft. Then, when rotating the rotation member located at the second rotation position in the second rotation direction, the drive transmission member (for example, the drive transmission member (for example, the drive side gear) on the side to which the rotational drive force is transmitted (for example, drive side gear) A rotation driving force for generating a gap (a counterpart gap) on the downstream side in the second rotation direction of the contact portion with the gear) or rotating the rotating member positioned at the third rotation position in the first rotation direction. A gap (gap) is created on the downstream side in the first rotation direction of the contact portion of the drive transmission member (for example, drive side gear) on the side to which the motor is transmitted with the drive transmission member (for example, the counterpart gear) on the other side, and the rotation member When the urging force of the first urging member exceeds the maximum first rotation position (top dead center) from the second rotation position or the third rotation position and shifts to the third rotation position or the second rotation position. Momentum in 2 rotation directions or 1st rotation direction Would with. Then, a severe collision occurs between the gear and the gear in the drive transmission means and between the gear and the fixing member that fixes the gear to the shaft, thereby generating an impact sound.
この点に関し、特許文献1には、多次元式で表される曲線を持つカム面で構成し、両ロールの間でニップ圧力を解除する状態で、カム部材を駆動するためのトルクが増大しないように構成したカム部材を備えた定着装置のニップ圧力解除用カム装置が提案されている。
In this regard,
しかしながら、定着装置のニップ圧力解除用カム装置では、カム部材(回転部材)の周縁部を特殊な形状にする必要があるため、それだけコストが嵩む上、カム部材(回転部材)が回転して上死点を超えたときの勢いを抑えるには十分ではなく、駆動伝達手段での衝撃音を確実に低減させることができない。 However, in the nip pressure release cam device of the fixing device, the peripheral portion of the cam member (rotating member) needs to have a special shape, so that the cost is increased and the cam member (rotating member) is rotated up. It is not sufficient to suppress the momentum when the dead center is exceeded, and the impact sound at the drive transmission means cannot be reliably reduced.
そこで、本発明は、既存の構成をできるだけ維持させつつ、回転部材が回転して上死点を超えたときの駆動伝達手段での衝撃音を確実に低減させることができる圧接装置、定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a pressure contact device, a fixing device, and a fixing device that can reliably reduce the impact noise in the drive transmission means when the rotating member rotates and exceeds the top dead center while maintaining the existing configuration as much as possible. An object is to provide an image forming apparatus.
本発明は、前記課題を解決するために、次の圧接装置、定着装置及び画像形成装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following pressure contact apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus.
(1)圧接装置
第1圧接部材に対して第2圧接部材を第1付勢部材により予め定めた所定の圧接力で圧接し、かつ、前記第1圧接部材に対して前記所定の圧接力で圧接された前記第2圧接部材の圧接を解除する圧接装置であって、回転駆動力がギアを有する駆動伝達手段を介して伝達されて軸線回りに回転することにより変位する変位部を有し、かつ、前記変位部の変位により前記第1付勢部材の付勢力を変化させて前記第1圧接部材に対する前記第2圧接部材の圧接状態及び圧接解除状態を得る回転部材と、前記回転部材に対して付勢力を付与する第2付勢部材とを備え、前記回転部材は、前記軸線回りの一方側の第1回転方向の回転及び他方側の第2回転方向の回転により前記第1付勢部材が最大の付勢力となる第1付勢力となって前記第1付勢部材により加えられる前記第1回転方向の力と前記第2回転方向の力とが釣り合う第1回転位置、前記第1回転位置から前記第1回転方向の回転により前記第1付勢部材による前記第1回転方向の力が加えられた後に前記第1付勢部材が前記第1付勢力よりも小さい第2付勢力となる第2回転位置、及び、前記第1回転位置から前記第2回転方向の回転により前記第1付勢部材による前記第2回転方向に力が加えられた後に前記第1付勢部材が前記第2付勢力よりも小さい第3付勢力となる第3回転位置に位置する構成とされており、前記第2付勢部材は、前記回転部材が少なくとも前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに、前記回転部材を前記第2回転方向に向けて付勢する構成とされていることを特徴とする圧接装置。
(1) Pressure contact apparatus The second pressure contact member is pressed against the first pressure contact member with a predetermined pressure contact force determined in advance by the first biasing member, and the first pressure contact member is pressed against the first pressure contact member with the predetermined pressure contact force. A pressure-contacting device that releases the pressure-contact of the pressure-contacted second pressure-contacting member, and has a displacement part that is displaced by rotating around the axis line when the rotational driving force is transmitted through a drive transmission means having a gear ; and a rotating member to obtain a pressure contact state and the pressure canceled state of the second pressing member against the first pressing member by changing the biasing force of the first urging member by the displacement of said displacement portion, said rotary member A second urging member for applying an urging force to the rotating member, wherein the rotating member is rotated in the first rotational direction on one side and rotated in the second rotational direction on the other side around the axis. The member becomes the first biasing force that is the maximum biasing force, and A first rotation position in which a force in the first rotation direction and a force in the second rotation direction applied by the first biasing member are balanced, and the first biasing by rotation in the first rotation direction from the first rotation position. A second rotational position where the first urging member becomes a second urging force smaller than the first urging force after the force in the first rotational direction is applied by the member; and the first rotational position from the first rotational position. A third rotational position in which the first urging member becomes a third urging force smaller than the second urging force after a force is applied in the second rotation direction by the first urging member by rotation in two rotation directions. The second urging member moves the rotating member to the second rotation when the rotating member is located at least between the second rotating position and the first rotating position. It is characterized by being configured to urge toward the direction Pressure welding apparatus.
(2)定着装置
記録シート上における未定着画像を定着する回転定着部材と、前記回転定着部材に圧接された状態で前記回転定着部材の回転と共に回転する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラと前記回転定着部材との間に形成される定着ニップ部に前記記録シートを搬送しつつ前記未定着画像を前記記録シートに定着させる定着装置であって、前記本発明に係る圧接装置を備え、前記回転定着部材は前記第1圧接部材とされており、前記加圧ローラは前記第2圧接部材とされていることを特徴とする定着装置。
(2) Fixing device, comprising: a rotary fixing member that fixes an unfixed image on a recording sheet; and a pressure roller that rotates together with the rotation of the rotary fixing member while being pressed against the rotary fixing member. A fixing device for fixing the unfixed image to the recording sheet while transporting the recording sheet to a fixing nip formed between the rotating fixing member and the rotary fixing member, comprising the pressure contact device according to the invention, The fixing device, wherein the rotary fixing member is the first pressure contact member, and the pressure roller is the second pressure contact member.
(3)画像形成装置
前記本発明に係る圧接装置又は前記本発明に係る定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置も提供する。
(3) Image forming apparatus There is also provided an image forming apparatus comprising the pressure contact apparatus according to the present invention or the fixing apparatus according to the present invention.
ここで、前記第3付勢力は、前記第2付勢力よりも小さい付勢力であるが、付勢力がない場合「付勢力が0の場合」も含む概念である。また、本発明に係る定着装置において、前記回転定着部材としては、定着ローラ(より具体的には、加圧ローラとの間で前記記録シートを挟持しつつ前記記録シートを搬送することで未定着画像を定着する定着ローラ)、又は、定着ベルト(より具体的には、定着ローラを含む複数のローラに巻き掛けられて加圧ローラとの間に挟持された状態で前記加圧ローラとの間で前記記録シートを挟持しつつ前記記録シートを搬送することで未定着画像を定着する定着ベルト)を例示できる。 Here, the third urging force is an urging force smaller than the second urging force, but is a concept including “when the urging force is 0” when there is no urging force. In the fixing device according to the present invention, the rotation fixing member may be a fixing roller (more specifically, unfixed by conveying the recording sheet while sandwiching the recording sheet with a pressure roller). A fixing roller for fixing an image) or a fixing belt (more specifically, between the pressure roller while being wound around a plurality of rollers including the fixing roller and sandwiched between the pressure roller) And a fixing belt that fixes an unfixed image by conveying the recording sheet while sandwiching the recording sheet.
本発明によれば、前記回転部材に対して付勢力を付与する前記第2付勢部材を用いるので、従来の如くカム部材(回転部材)の周縁部の形状を変更することがなく、よって、既存の構成をできるだけ維持させることができる。さらに、前記第2付勢部材は、前記回転部材が少なくとも前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに、前記回転部材を前記第2回転方向に向けて付勢する構成とされていることで、前記回転部材が前記第2回転位置から前記第3回転位置に移行するときに、前記第1付勢部材により前記回転部材に対して加えられる前記第1回転方向の力が前記第2付勢部材により前記回転部材に対して前記第2回転方向に加えられる力によって抑えられることから、それだけ前記回転部材が前記第2回転位置から前記第1回転位置(上死点)を超えたときの勢いを抑制することができる。しかも、前記回転部材が前記第3回転位置から第2回転位置に移行するときに、前記第2付勢部材の前記第2回転方向への付勢力により、前記回転部材が前記第3回転位置から前記第1回転位置(上死点)を超えたときの勢いを確実に抑制することができる。これにより、前記駆動伝達手段での衝撃音を確実に低減させることができる。 According to the present invention, since the second urging member that applies an urging force to the rotating member is used, the shape of the peripheral portion of the cam member (rotating member) is not changed as in the prior art. The existing configuration can be maintained as much as possible. Further, the second urging member urges the rotating member in the second rotating direction when the rotating member is positioned at least between the second rotating position and the first rotating position. By being configured, when the rotating member moves from the second rotating position to the third rotating position, the first biasing member applies the first rotating direction to the rotating member. Since the force is suppressed by the force applied to the rotating member in the second rotating direction by the second urging member, the rotating member is accordingly moved from the second rotating position to the first rotating position (top dead center). ) Can be suppressed. Moreover, when the rotation member moves from the third rotation position to the second rotation position, the rotation member is moved from the third rotation position by the urging force of the second urging member in the second rotation direction. The momentum when the first rotational position (top dead center) is exceeded can be reliably suppressed. Thereby, the impact sound in the drive transmission means can be reliably reduced.
本発明において、前記第2付勢部材は、前記回転部材が前記第2回転位置から前記第2回転方向に回転するときに、前記第1回転位置を超えてさらに予め定めた所定の角度分回転した後に前記回転部材への付勢を解除する構成とされている態様を例示できる。 In the present invention, the second urging member rotates further by a predetermined angle beyond the first rotation position when the rotation member rotates in the second rotation direction from the second rotation position. After that, it is possible to exemplify a mode in which the biasing to the rotating member is released.
この特定事項では、前記第2付勢部材が前記第1回転位置を超えてさらに予め定めた所定の角度分回転した後に前記回転部材への付勢を解除する構成とされていることで、前記回転部材が前記第2回転位置から前記第1回転位置(上死点)を超えた後も、しばらくは前記第2付勢部材が前記回転部材へ付勢している状態を維持することができ、それだけ前記駆動伝達手段での衝撃音を確実に低減させることができる。 In this specific matter, the second urging member is configured to release the urging to the rotating member after further rotating by a predetermined angle beyond the first rotation position. Even after the rotating member exceeds the first rotating position (top dead center) from the second rotating position, the state where the second biasing member is biased to the rotating member can be maintained for a while. Thus, the impact sound at the drive transmission means can be reliably reduced.
本発明において、前記回転部材が前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに前記第1付勢部材により前記回転部材に対して前記第1回転方向に加えられる力をf1とし、前記回転部材が前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに前記第2付勢部材により前記回転部材に対して前記第2回転方向に加えられる力をf2とし、前記駆動伝達手段により前記回転駆動力を伝達するときに発生する摩擦力をαとすると、f1+α<f2の関係を満たす態様を例示できる。 In the present invention, when the rotating member is positioned between the second rotating position and the first rotating position, a force applied to the rotating member by the first biasing member in the first rotating direction is applied. The force applied to the rotating member by the second urging member in the second rotating direction when the rotating member is located between the second rotating position and the first rotating position is f2. Assuming that the frictional force generated when the rotational driving force is transmitted by the drive transmission means is α, a mode satisfying the relationship of f1 + α <f2 can be exemplified.
この特定事項では、f1+α<f2の関係を満たすので、前記駆動伝達手段におけるギアとギアとの間、ギアとギアを軸に固定する固定部材との間の回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えば相手側ギア)との接触部の前記2回転方向における下流側の隙間を確実に無くすことができる。これにより、前記駆動伝達手段におけるギアとギアとの間、ギアとギアを軸に固定する固定部材との間で衝突を確実になくすことができ、すなわち、前記駆動伝達手段での衝撃音を確実に無くすことができる。 In this specific matter, since the relationship of f1 + α <f2 is satisfied, the drive on the side where the rotational driving force is transmitted between the gears in the drive transmission means and between the gear and the fixing member that fixes the gear to the shaft is transmitted. It is possible to reliably eliminate the downstream gap in the two rotation directions of the contact portion of the transmission member (for example, the drive side gear) with the counterpart drive transmission member (for example, the other side gear). Thereby, it is possible to reliably eliminate collision between the gears in the drive transmission means and between the gears and the fixing member that fixes the gear to the shaft, that is, the impact sound in the drive transmission means can be reliably ensured. Can be eliminated.
本発明において、前記回転部材が少なくとも前記第2回転位置に位置するときに前記回転部材の前記第2回転方向への回転を規制する規制手段をさらに備えている態様を例示できる。 In the present invention, it is possible to exemplify an aspect further including a regulating unit that regulates rotation of the rotating member in the second rotation direction when the rotating member is at least in the second rotation position.
この特定事項では、前記回転部材が少なくとも前記第2回転位置に位置するときに前記回転部材の前記第2回転方向への回転を規制する前記規制手段により、前記回転部材を少なくとも前記第2回転位置に維持させることができる。 In this specific matter, at least the second rotation position of the rotation member is controlled by the restricting means that restricts rotation of the rotation member in the second rotation direction when the rotation member is at least at the second rotation position. Can be maintained.
本発明において、前記駆動伝達手段は、前記規制手段を兼ねている態様を例示できる。 In the present invention, the drive transmission means can be exemplified as the restriction means.
この特定事項では、前記駆動伝達手段が前記規制手段を兼ねるので、それだけ装置の小型化かつ低コスト化を実現することが可能となる。 In this specific matter, since the drive transmission means also serves as the restriction means, it is possible to realize a reduction in size and cost of the apparatus.
本発明において、前記駆動伝達手段を介して前記回転部材を回転駆動する駆動手段をさらに備えている態様を例示できる。 In the present invention, there can be exemplified an aspect further comprising drive means for rotationally driving the rotary member via the drive transmission means.
この特定事項では、前記駆動伝達手段を介して前記回転部材を回転駆動する前記駆動手段により、前記回転部材を自動的に回転させることができる。 In this specific matter, the rotating member can be automatically rotated by the driving unit that rotationally drives the rotating member via the drive transmission unit.
本発明において、前記第2圧接部材が前記第1圧接部材に対して接離方向に揺動するように前記第2圧接部材を支持する支持部材を介して前記第2圧接部材を前記第1付勢部材により前記所定の圧接力で圧接し、かつ、前記第1圧接部材に対して前記支持部材を介して前記所定の圧接力で圧接された前記第2圧接部材の圧接を解除する構成とされており、前記回転部材は、前記支持部材に一端部を係止した前記第1付勢部材の他端部が前記変位部に係止される態様を例示できる。 In the present invention, the second pressure contact member is attached to the first pressure contact member via a support member that supports the second pressure contact member so that the second pressure contact member swings in the contact / separation direction with respect to the first pressure contact member. The second pressure contact member is pressed by the biasing member with the predetermined pressure contact force and is pressed with the predetermined pressure contact force to the first pressure contact member via the support member. And the rotation member can illustrate an aspect in which the other end portion of the first urging member whose one end portion is locked to the support member is locked to the displacement portion.
この特定事項では、簡単な構成でかつ容易に当該圧接装置を実現することが可能となる。 With this specific matter, it is possible to easily realize the pressure welding apparatus with a simple configuration.
以上説明したように、本発明によると、既存の構成をできるだけ維持させつつ、前記回転部材が回転して上死点を超えたときの前記駆動伝達手段での衝撃音を確実に低減させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reliably reduce the impact sound at the drive transmission means when the rotating member rotates and exceeds the top dead center while maintaining the existing configuration as much as possible. it can.
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and are not of a nature that limits the technical scope of the present invention.
(画像形成装置の全体構成について)
図1は、画像形成装置1の概略構成を示す正面図である。図1に示す画像形成装置1は、原稿読取り装置(図示せず)により読取られた原稿の画像又は外部から受信した画像データによって示される画像をカラーもしくは単色で用紙等の記録シートPに記録形成する画像形成部10を備えている。
(About overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a front view illustrating a schematic configuration of the
画像形成部10は、露光装置11、現像装置12〜12、像担持体として作用する感光体ドラム13〜13、クリーナ装置14〜14、帯電器15〜15、転写部として作用する中間転写ローラ24〜24を含む中間転写ベルト装置16、定着装置17、給紙部として作用する給紙トレイ18、及び、排紙部として作用する排紙トレイ19、シート搬送装置20を備えている。
The
画像形成部10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。従って、現像装置12〜12、感光体ドラム13〜13、クリーナ装置14〜14、帯電器15〜15、中間転写ローラ24〜24は各色に応じた4種類の画像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられている。
The image data handled in the
感光体ドラム13〜13は、画像形成装置1の本体1aの上下方向におけるほぼ中央に配置されている。帯電器15〜15は、感光体ドラム13〜13の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。露光装置11は、ここでは、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニットであり、帯電された感光体ドラム13〜13表面を画像データに応じて露光して、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置12〜12は、感光体ドラム13〜13上に形成された静電潜像を(K,C,M,Y)のトナーにより現像する。クリーナ装置14〜14は、現像及び画像転写後に感光体ドラム13〜13表面に残留したトナーを除去及び回収する。
The photoconductor drums 13 to 13 are disposed at substantially the center in the vertical direction of the main body 1 a of the
感光体ドラム13〜13の上方に配置されている中間転写ベルト装置16は、中間転写ローラ24〜24に加えて、中間転写ベルト21、中間転写ベルト駆動ローラ22、従動ローラ23、中間転写ベルトクリーニング装置25及びテンションローラ26を備えている。
The intermediate
中間転写ベルト駆動ローラ22、従動ローラ23、中間転写ローラ24〜24、テンションローラ26は、中間転写ベルト21を張架して支持し、中間転写ベルト21を所定のシート搬送方向(図中矢印C方向)に周回移動させる。中間転写ローラ24〜24は、中間転写ベルト21内側に回転可能に支持され、中間転写ベルト21を介して感光体ドラム13〜13に圧接されている。中間転写ベルト21は、各感光体ドラム13〜13に接触するように設けられており、各感光体ドラム13〜13表面のトナー像を中間転写ベルト21に順次重ねて転写することによって、カラーのトナー像(各色のトナー像)を形成する。感光体ドラム13〜13から中間転写ベルト21へのトナー像の転写は、中間転写ベルト21内側(裏面)に圧接されている中間転写ローラ24〜24によって行われる。中間転写ローラ24〜24には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(例えば、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加される。
The intermediate transfer
画像形成部10は、転写部として作用する転写ローラ27aを含む2次転写装置27をさらに備えている。転写ローラ27aは、中間転写ベルト21の外側に接触している。上述の様に各感光体ドラム13〜13表面のトナー像は、中間転写ベルト21で積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このように積層された各色のトナー像は、中間転写ベルト21と共に搬送され、2次転写装置27によって記録シートP上に転写される。中間転写ベルト21と2次転写装置27の転写ローラ27aとは、相互に圧接されて転写ニップ域を形成する。また、2次転写装置27の転写ローラ27aには、中間転写ベルト21上の各色のトナー像を記録シートPに転写させるための電圧(例えば、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加される。
The
中間転写ベルトクリーニング装置25は、中間転写ベルト21上の残留トナーを除去及び回収する。中間転写ベルトクリーニング装置25には、 例えばクリーニング部材として中間転写ベルト21に接触するクリーニングブレードが備えられており、このクリーニングブレードで残留トナーを除去及び回収することができる。
The intermediate transfer
給紙トレイ18は、記録シートPを格納しておくためのトレイであり、画像形成装置1の本体1aにおける画像形成部10の下側に設けられている。また、画像形成部10の上側に設けられている排紙トレイ19は、印刷済みの記録シートPをフェイスダウンで載置するためのトレイである。
The
また、画像形成装置1の本体1aには、給紙トレイ18の記録シートPを2次転写装置27や定着装置17を経由させて排紙トレイ19に送るためのシート搬送装置20が設けられている。シート搬送装置20は、Sの字形状のシート搬送経路Sを有し、シート搬送経路Sに沿って、ピックアップローラ31、一対の分離ローラ31a,31b、レジストローラ32、レジスト前ローラ33、定着装置17及び排紙ローラ34が配置されている。
Further, the main body 1 a of the
ピックアップローラ31は、給紙トレイ18のシート搬送方向における下流側端部に設けられ、給紙トレイ18から記録シートPを1枚ずつシート搬送経路Sに供給する呼び込みローラである。一方の分離ローラ31aは、他方の分離ローラ31bとの間に記録シートPを通過させて1枚ずつ分離しつつシート搬送経路Sへと搬送する。レジストローラ32は、停止状態において、搬送されて来た記録シートPの先端を突き当てて、記録シートPの先端を揃え、中間転写ベルト21と2次転写装置27との間の転写ニップ域で中間転写ベルト21上のトナー像が記録シートPに転写されるように、中間転写ベルト21上に形成されたトナー像と同期をとって、記録シートPをタイミングよく搬送する。レジスト前ローラ33は、記録シートPの搬送を促進補助するための小型のローラである。
The
定着装置17は、ベルト定着方式の定着装置とされており、複数のローラ(ここでは定着ローラ171及び加熱ローラ172)に定着ベルト173(回転定着部材の一例)が巻き掛けられている。定着ベルト173は、加熱ローラ172から定着ローラ171へ熱伝達できるようになっている。定着装置17は、定着ベルト173を介して定着ローラ171に加圧ローラ174が押圧されるようになっている。また、定着ベルト173は、予め定めた所定の厚み(例えば250μm)を有しており、幅が最大サイズ(具体的にはA4横サイズ)の記録シートPの搬送領域の搬送方向に直交する幅よりも少し大きめ(例えば350mm程度)になっている。定着装置17では、未定着のトナー像が形成された記録シートPを受け取り、記録シートPを定着ベルト173と加圧ローラ174との間に挟み込んで搬送する。各色のトナー像の定着後の記録シートPは、排紙ローラ34によって排紙トレイ19上に排出される。
The fixing
以上説明した画像形成装置1では、給紙トレイ18から給紙された記録シートPをシート搬送経路Sに沿って搬送している途中で、記録シートPに対して感光体ドラム13〜13で形成されて中間転写ベルト21に搬送されたトナー像(未定着画像)を2次転写装置27によって転写させ、さらに定着装置17によって定着させることで印刷処理を行う。
In the
詳しくは、感光体ドラム13〜13は、一方向に回転駆動され、除電装置(図示せず)により除電された表面がクリーナ装置14〜14によりクリーニングされた後、帯電器15〜15により均一に帯電される。露光装置11は、画像データに基づいて変調したレーザ光によって感光体ドラム13〜13の表面を主走査方向に繰り返し走査して、感光体ドラム13〜13の表面に静電潜像を形成する。現像装置12〜12は、トナーを感光体ドラム13〜13の表面に供給して静電潜像を現像(顕像化)し、感光体ドラム13〜13の表面にトナー像を形成する。中間転写ベルト装置16は、感光体ドラム13〜13上に形成されたトナー像を中間転写ベルト21に転写する。2次転写装置27は、中間転写ベルト21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト21と転写ローラ27aとの間を通過する記録シートPに転写する。定着装置17は、トナー像が形成された記録シートPを加熱及び加圧して記録シートP上のトナー像を記録シートPに定着させる。こうして、画像形成装置1は、一連の印刷動作を完了する。
Specifically, the
尚、4つの画像形成ステーションのうち少なくとも一つを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置16の中間転写ベルト21に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト21から記録シートPに転写され、記録シートP上に定着される。
It is also possible to form a monochrome image using at least one of the four image forming stations and transfer the monochrome image to the
(定着装置について)
次に、本発明に係る定着装置の実施の形態について、ベルト定着方式の定着装置17を例にとって以下に説明する。
(About fixing device)
Next, an embodiment of a fixing device according to the present invention will be described below by taking a belt fixing
図2及び図3は、それぞれ、本実施の形態に係る定着装置17の概略構成を示す背面図及び平面図である。また、図4は、定着装置17における圧接装置100、駆動伝達機構180及び駆動装置190を定着ローラ171、加熱ローラ172、定着ベルト173及び加圧ローラ174と共に示す概略背面図である。図4では加圧ローラ174の定着ベルト173への圧接状態を示している。
2 and 3 are a rear view and a plan view showing a schematic configuration of the fixing
なお、定着装置17の背面図は正面図とは左右が反転するだけで実質的に同じ図であるために、図2並びに後述する図5から図8では背面図のみを示し、正面図は図示を省略している。また、図2及び図3において図4に示す圧接装置100等は、図示を省略している。
Note that the rear view of the fixing
定着装置17は、図2から図4に示すように、定着ローラ171を含む複数(ここでは二つ)のローラ(ここでは定着ローラ171及び加熱ローラ172)と、定着ローラ171及び加熱ローラ172に巻き掛けられた無端状の定着ベルト173(第1圧接部材の一例)とを備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the fixing
定着装置17は、さらに加圧ローラ174(第2圧接部材の一例、図2及び図3参照)を備えており、定着ベルト173を間にして第1付勢部材175(ここでは、コイルバネ等の圧接スプリング、図4参照)によって定着ローラ171と加圧ローラ174とを相互に圧接した状態で、定着ベルト173と加圧ローラ174との間に定着ニップ域(定着ニップ部)N(図2及び図4参照)を形成するようになっている。なお、定着装置17は、加圧ローラ174を定着ローラ171に向けて圧接する圧接手段として作用する圧接装置100(図4参照)をさらに備えている。圧接装置100については、のちほど詳しく説明する。
The fixing
そして、定着ローラ171は、定着ベルト173を介して記録シートP上における未定着のトナーTに対向するようになっており、加熱ローラ172は、定着ベルト173を加熱するようになっている。
The fixing
具体的には、定着ローラ171は、回転軸171aが定着装置17の本体(具体的には本体フレームFL、図3参照)に軸受け171bを介して回転自在に設けられている。定着ローラ171は、定着ベルト173を介在させた状態で記録シートP上における未定着のトナーTに対向し、加圧ローラ174に対して定着ベルト173を介在させた状態で定着ベルト173と加圧ローラ174との間の記録シートP上における未定着のトナーTに対向して未定着のトナーTを加圧ローラ174と共に押圧する。また、加熱ローラ172は、回転軸172aが定着装置17の本体(具体的には本体フレームFL、図3参照)に軸受け172bを介して回転自在に設けられている。加熱ローラ172は、ハロゲンヒータ等の熱源177(図2参照)を備えており、熱源177によって加熱されることで定着ベルト173を加熱する。加熱ローラ172は、筒状の芯金を備えている。加熱ローラ172の内側には、加熱ローラ172を加熱する熱源(ここではハロゲンヒータランプ)177が設けられている。これにより、加熱ローラ172が熱源177によって加熱され、加熱ローラ172の熱が定着ベルト173に伝導され、さらに、定着ベルト173を介して定着ローラ171の表面に伝導されて定着ローラ171が加熱される。
Specifically, in the fixing
定着装置17では、画像形成装置1の本体1a(図1参照)に装着された状態において、本体1a側のギア等の駆動機構(図示せず)が定着ローラ171の回転軸171aに設けられたギア(図示せず)に噛合され、本体1a側の駆動機構からの回転駆動力がギアを介して定着ローラ171の回転軸171aに伝達されて、定着ローラ171が所定の回転方向E1に回転駆動される。定着ローラ171の回転に伴い、定着ベルト173が定着ローラ171の回転方向E1と同じ周回りの回転方向Eに周回移動して加熱ローラ172が回転方向E1に回転し、さらに加圧ローラ174が定着ローラ171の回転方向E1とは逆方向E2に従動回転する。そして、記録シートPは、定着ベルト173と加圧ローラ174との間に挟まれつつ搬送されて、定着ニップ域Nで加熱及び加圧される。これにより、記録シートP上における未定着のトナーTが溶融、混合、圧接されて熱定着される。
In the fixing
なお、定着装置17は、定着ベルト173の内側又は外側に配置され、かつ、定着ベルト173の張り力を付与するように定着ベルト173に対して外側又は内側へ押圧するテンションローラを備えていてもよい。定着装置17は、テンションローラに代えて或いは加えて、加熱ローラ172の回転軸172aにおける両端部に対して定着ローラ171とは反対側へ付勢力を付与する付勢部材(例えばコイルバネ)を備えていてもよい。また、定着ローラ171及び/又は加圧ローラ174に、熱源177が設けられていてもよい。また、テンションローラが設けられる場合、テンションローラに熱源177が設けられていてもよい。また、定着ベルト173がさらに他のローラに巻き掛けられる場合、他のローラの少なくとも一つに熱源177が設けられていてもよい。
Note that the fixing
(圧接装置)
本実施の形態において、圧接装置100(図4参照)は、加圧ローラ174が定着ベルト173に対して接離方向Wに揺動するように加圧ローラ174を支持する加圧フレーム176(支持部材の一例)をさらに備え、加圧フレーム176を介して加圧ローラ174を第1付勢部材175により定着ベルト173に向けて所定の圧接力G(ここでは98.0665N:10kgfの圧接力)で圧接し、かつ、定着ベルト173に対して加圧フレーム176を介して圧接力Gで圧接された加圧ローラ174の圧接を解除(ここでは、第1付勢部材175の付勢力を0に)する構成とされている。
(Pressure welding equipment)
In the present embodiment, the pressure contact device 100 (see FIG. 4) includes a pressure frame 176 (support) that supports the
加圧フレーム176は、加圧ローラ174の回転軸174aを回転自在に支持し、かつ、加圧ローラ174の回転軸174aに沿って定着装置17の本体(具体的には本体フレームFL、図3参照)に固定された回動支点176a(具体的には回動ピン)に対して回動支点176a回りに回動自在に設けられている。
The
詳しくは、加圧フレーム176は、加圧ローラ174の回転軸174aに直交する方向に沿った一対の支持板1761,1761と、一対の支持板1761,1761を定着ローラ171とは反対側で連結する連結部材1762とを備えている。
Specifically, the
一対の支持板1761,1761は、貫通孔176b,176bを有しており、貫通孔176b,176bに軸受け176c,176cを介してそれぞれ加圧ローラ174の両回転軸174a,174aを回転自在に支持している。
The pair of
支持板1761において定着ローラ171の回転軸線β1と加圧ローラ174の回転軸線β2との間の加圧ローラ174の周辺部(図4に示す例では加圧ローラ174の右斜め下側)には貫通孔176dが設けられている。貫通孔176dは、回動支点176aを回動自在に挿通する。
In the
また、支持板1761において加圧ローラ174を間にして回動支点176aとは反対側の加圧ローラ174の周辺部(図4に示す例では加圧ローラ174の左斜め上側)には係止部176e(具体的には取り付けボス)が設けられている。第1付勢部材175の一端部175aは、係止部176eに係止される一方、第1付勢部材175の他端部175bは、後述する回転部材110の変位部112に係止される。
In addition, the
本実施の形態において、圧接装置100は、回転駆動力を回転部材110に伝達する駆動伝達手段として作用する駆動伝達機構180と、駆動伝達機構180を介して回転部材110を回転駆動する駆動手段として作用する駆動装置190とをさらに備えている。
In the present embodiment, the
駆動伝達機構180は、駆動装置190からの第1回転方向A1への回転駆動力及び第2回転方向A2への回転駆動力を回転部材110に伝達する構成とされている。
The
詳しくは、駆動伝達機構180は、複数のギアを含むギア列とされている。具体的には、駆動伝達機構180は、駆動装置190の回転軸191に連結される第1ギア181と、回転部材110の回転軸113に連結される第2ギア182と、第1ギア181からの回転駆動力を第2ギア182に伝達する中継ギア群180aとを備えている。中継ギア群180aは、互いに外径(歯数)の異なるギアを同軸上に結合した第1結合ギア183と、互いに外径(歯数)の異なるギアを同軸上に結合した第2結合ギア184とを備えている。第1結合ギア183は、大径のギア183aが第1ギア181と噛合する一方、小径のギア183bが第2結合ギア184の大径のギア184aと噛合する。第2結合ギア184は、大径のギア184aが第1結合ギア183の小径のギア183bと噛合する一方、小径のギア184bが第2ギア182と噛合する。第1結合ギア183及び第2結合ギア184は、それぞれの回転軸183c,184cが定着装置17の本体(具体的には本体フレームFL、図3参照)に対して回転自在に固定されて支持されている。
Specifically, the
回転部材110の回転軸113は、ここでは、両端部(回転部材本体111及び第2ギア182を固定する部分)が回転軸線β3の方向からみて楕円形状又は長方形状とされている。第2ギア182は、ここでは、1回転よりも少ない回転となるために第2結合ギア184における小径のギア184bとの噛み合いに必要のない部分は欠落させている。また、第2ギア182の周縁部の一部には、回転部材110の回転位置を検知する検知手段185に検知される被検知部182aが設けられている。
Here, the
被検知部182aは、ここでは、回転軸113の方向に突出した突起部とされている。検知手段185は、ここでは、外力により押圧されたときにオンとなる一方、外力により押圧されていないときにはオフとなる可動部185aを有している。検知手段185は、可動部185aが被検知部182aにより押圧されることでオンする一方、被検知部182aによる可動部185aの押圧が解除されることでオフする検知センサとされている。検知手段185は、図示を省略した制御部の出力系に電気的に接続されている。これにより、前記制御部は、被検知部182aによる被検知部182aの押圧時にオン信号を検知手段185から受け取ることで、回転部材110のホームポジションを認識することができる。回転部材110のホームポジションは、ここでは後述する第3回転位置(図5(c)参照)とされている。
Here, the detected
駆動装置190は、回転軸191が加圧ローラ174の回転軸線β2の方向に向くように定着装置17の本体(具体的には図示を省略した本体フレーム)に固定されて設けられている。駆動装置190は、前記制御部の出力系に電気的に接続されており、検知手段185によって得られた回転部材110のホームポジションを基準位置として前記制御部からの回転部材110の回転位置(回転角度)を示す作動信号(具体的にはパルス信号)によって、駆動伝達機構180を介して回転軸191の第1回転方向A1における回転の開始及び停止並びに第2回転方向A2における開始及び停止が制御されるようになっている。駆動装置190は、ここでは、ステッピングモータとされている。
The
なお、本実施の形態では、駆動伝達機構180及び駆動装置190は、正面側(前側)のみに設けられている。このため、正面側(前側)の回転部材110と背面側(後側)の回転部材110とは、連動するように構成(具体的には同一の(1本の)回転軸113で連結)されている。
In the present embodiment,
そして、圧接装置100は、回転部材110を備え、加圧ローラ174の回転軸線β2に沿った回転軸線β3(回転軸113)回りの第1回転方向A1及び第2回転方向A2に回転するようになっている。
The
回転部材110は、回転部材本体111と、回転部材本体111に設けられかつ回転駆動力が駆動伝達機構180を介して伝達されて回転軸線β3(回転軸113)回りに回転することにより変位する変位部112を有している。変位部112は、回転部材本体111の回転軸113から径方向に変位した位置に設けられている。変位部112は、ここでは、回転軸113に沿って延びた棒状の部材(具体的には取り付けボス)とされている。
The
回転部材110は、変位部112の変位により第1付勢部材175(ここでは圧接スプリング)の付勢力を変化させて定着ベルト173に対する加圧ローラ174の圧接力を変化させることにより、第1圧接力及び第2圧接力を得る構成とされている。
The rotating
具体的には、回転軸113は、定着装置17の本体(具体的には本体フレームFL)に回転自在に支持されており、回転部材110及び駆動伝達機構180における第2ギア182を固定している。また、回転部材110は、加圧フレーム176の係止部176eに一端部175aを係止した第1付勢部材175の他端部175bが変位部112に係止されている。
Specifically, the
そして、回転部材110は、変位部112の回動中心β5が係止部176eの回動中心β4と回転軸113の回転軸線β3とを通る仮想直線γ上にある第1回転位置(上死点、最大圧接位置、後述する図5(a)参照)、変位部112の回動中心β5が第1回転位置での仮想直線γよりも第2回転方向A2の上流側にある第2回転位置(圧接位置、図5(b)参照)、及び、変位部112の回動中心β5が第1回転位置での仮想直線γよりも第1回転方向A1の上流側にある第3回転位置(圧接解除位置、図5(c)参照)に位置する構成とされている。なお、図4に示す第2付勢部材120については、のちほど説明する。
Then, the rotating
図5は、図4に示す圧接装置100の圧接状態を示す概略背面図である。図5(a)は、回転部材110が第1回転位置に位置している状態を示している。図5(b)は、回転部材110が第2回転位置に位置している状態を示している。図5(c)は、回転部材110が第3回転位置に位置している状態を示している。なお、図5及び後述する図8において図4に示す駆動伝達機構180及び駆動装置190等は、図示を省略している。
FIG. 5 is a schematic rear view showing a pressure contact state of the
第1回転位置(上死点)は、図5(a)に示すように、第1回転方向A1の回転及び第2回転方向A2の回転により回転部材110に対して第1付勢部材175が最大の付勢力となる第1付勢力F1となって第1付勢部材175により加えられる第1回転方向A1の力f1と第2回転方向A2の力f1aとが釣り合う(0になる)位置(第1回転方向A1及び第2回転方向A2の力が加わらない位置)である。ここでは、第1回転位置(上死点)は、第1回転方向A1の回転及び第2回転方向A2の回転により第1付勢部材175による定着ベルト173への加圧ローラ174の圧接力が最大となる最大圧接位置である。
As shown in FIG. 5A, the first rotation position (top dead center) is such that the first urging
第2回転位置は、図5(b)に示すように、第1回転位置(上死点、図5(a)参照)から第1回転方向A1の回転により回転部材110に対して第1付勢部材175による第1回転方向A1の力f1が加えられた後に第1付勢部材175が第1付勢力F1よりも小さい第2付勢力F2となる位置である。ここでは、第2回転位置は、第1回転方向A1の回転により加圧ローラ174が定着ベルト173に対して圧接力Gでの第1圧接状態となる圧接位置である。具体的には、第2回転位置は、第1回転位置(上死点)を基準にして(0°として)第1回転方向A1に予め定めた所定の角度(ここでは10°)回転した位置とされている。
As shown in FIG. 5B, the second rotational position is first attached to the rotating
また、第3回転位置は、図5(c)に示すように、第1回転位置(上死点、図5(a)参照)から第2回転方向A2の回転により回転部材110に対して第1付勢部材175による第2回転方向A2に力f1aが加えられた後に第1付勢部材175の付勢力が急激に低下して第1付勢部材175が第2付勢力F2よりも小さい第3付勢力F3となるに位置である。ここでは、第3回転位置は、第3付勢力F3が0となり、第2回転方向A2の回転により加圧ローラ174の定着ベルト173への圧接力Gが0となる圧接解除位置である。具体的には、第3回転位置は、第1回転位置(上死点)を基準にして(0°として)第2回転方向A2に予め定めた所定の角度(ここでは90°)回転した位置とされている。
Further, as shown in FIG. 5C, the third rotational position is the first rotational position relative to the rotating
かかる構成を備えた圧接装置100では、回転部材110の回転により第1付勢部材175を伸縮させることにより、定着ベルト173に対して加圧ローラ174に加える圧力を増減させる。そして、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)にいる状態(圧接状態)から第2回転方向A2に回転するときに、定着ベルト173に対して加圧ローラ174に加える圧力を次第に大きくした後、第1回転位置(上死点、図5(a)参照)を超えると急激に圧力を低下させて、定着ベルト173に対する加圧ローラ174の圧接解除状態にする。一方、回転部材110が第3回転位置(図5(c)参照)にいる状態(圧接解除状態)から第1回転方向A1に回転するときに、定着ベルト173に対して加圧ローラ174に加える圧力を次第に大きくした後、第1回転位置(上死点、図5(a)参照)を超えると急激に圧力を低下させて、定着ベルト173に対して加圧ローラ174の圧接状態にする。
In the
ところで、圧接装置100では、第2付勢部材120を設けていない場合、例えば、駆動伝達機構180における第1ギア181と第1結合ギア183の大径のギア183aとの間、第1結合ギア183の小径のギア183bと第2結合ギア184の大径のギア184aとの間、第2結合ギア184の小径のギア184bと第2ギア182との間に隙間(ギャップ)Q(後述する図6(a)参照)が存在する。また、図示を省略したが、各ギアとその回転軸に固定する固定部材との間にも隙間(ギャップ)が存在することもある。
By the way, in the
図6は、圧接装置100において第2付勢部材120を設けていない場合での駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間の噛合部分を拡大して示す概略背面図である。図6(a)は、回転部材110が第2回転位置から第1回転位置へ回転しているときの状態を示す図であり、図6(b)は、回転部材110が第1回転位置を超えたある時点の状態を示す図である。なお、図6において第1回転方向A1及び第2回転方向A2に回転する各ギアを一つの図で示している。このことは、後述する図7についても同様である。
FIG. 6 shows a meshing portion between the gears (181, 183a), (183b, 184a), (184b, 182) in the
図6(a)に示すように、圧接装置100においては、第2回転位置(図5(b)参照)にある回転部材110を第2回転方向A2へ回転させるにあたって、回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えば相手側ギア)との接触部(図6(a)のδ1部分参照)の第2回転方向A2における下流側に隙間Qを生じ(図6(a)のδ2部分参照)、又は、第3回転位置(図5(c)参照)にある回転部材110を第1回転方向A1へ回転させるにあたって、回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えば相手側ギア)との接触部(図6(a)のδ1部分参照)の第1回転方向A1における下流側に隙間Qを生じ(図6(a)のδ2部分参照)、回転部材110は、第2回転位置又は第3回転位置から第1付勢部材175の付勢力が最大の第1回転位置(上死点、図5(a)参照)を超えて第3回転位置又は第2回転位置に移行するときに第2回転方向A2又は第1回転方向A1へ勢いがついてしまう。そうすると、図6(b)に示すように、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間で激しい衝突(図6(b)のδ3部分参照)が起こり、これにより衝撃音が発生する。このことは、回転部材110が第2回転位置から第1回転部材(上死点)を経て第3回転位置に移行する場合に、特に顕著となる。
As shown in FIG. 6A, in the
この点、本実施の形態の圧接装置100は、回転部材110に対して付勢力を付与する第2付勢部材120(ここでは板バネ)を備えている(図4及び図5参照)。
In this regard, the
第2付勢部材120は、回転部材110が少なくとも第2回転位置(図5(b)参照)と第1回転位置(上死点、図5(a)参照)との間にあるときに、回転部材110を第2回転方向A2に向けて付勢する構成とされている。
When the
ところで、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間の回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えば相手側ギア)との接触部(図6(a)のδ1部分参照)の第2回転方向A2における下流側の隙間Q(図6(a)のδ2部分参照)を無くすことで、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間で衝突をなくすことができ、すなわち、駆動伝達機構180での衝撃音を無くすことができる。
By the way, the rotational driving force between the gears (181, 183a), (183b, 184a), (184b, 182) in the
かかる観点から、本実施の形態では、第2付勢部材120は、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)と第1回転位置(上死点、図5(a)参照)との間にあるときに第1付勢部材175により回転部材110に対して第1回転方向A1に加えられる力をf1とし、回転部材110が第2回転位置と第1回転位置第1回転位置(上死点)との間にあるときに第2付勢部材120により回転部材110に対して第2回転方向A2に加えられる力をf2とし、駆動伝達機構180により回転駆動力を伝達するときに発生する摩擦力をαとすると、f1+α<f2の関係を満たすように付勢力が設定されている。ここで、駆動伝達機構180により回転駆動力を伝達するときに発生する摩擦力は、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)とそれを支持する軸受けとの間の摩擦力や、駆動装置190の回転軸191とその軸受けとの間の摩擦力、加圧フレーム176の係止部176eと第1付勢部材175の一端部175aとの間の摩擦力、回転部材110の変位部112と第1付勢部材175の他端部175bとの間の摩擦力を例示できる。
From this point of view, in the present embodiment, the
図7は、圧接装置100において第2付勢部材120を設けた場合での駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間の噛合部分を拡大して示す概略背面図である。図7(a)は、回転部材110が第2回転位置から第1回転位置へ回転しているときの状態を示す図であり、図7(b)は、回転部材110が第1回転位置を超えた時の状態を示す図である。
FIG. 7 is an enlarged view of a meshing portion between the gears (181, 183a), (183b, 184a), (184b, 182) in the
第2付勢部材120の付勢力がf1+α<f2の関係を満たすように設定されているので、図7に示すように、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)から第1回転位置(上死点、図5(a)参照)へ回転しているときに、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間の下流側の隙間Q(図6(a)のδ2部分参照)を確実に無くすことができ(図7(a)のδ4参照)、これにより、回転部材110が第1回転位置を超えても、隙間Q(図6(a)のδ2部分参照)が確実に無い状態にすることができる(図7(b)参照)。
Since the urging force of the
また、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間での激しい衝突は、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)から第1付勢部材175の付勢力が最大の前記第1回転位置(上死点、図5(a)参照)を超えた後に発生する。
In addition, severe collisions between the gears (181, 183a), (183b, 184a), (184b, 182) in the
そこで、本実施の形態では、第2付勢部材120は、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)から第2回転方向A2に回転するときに、第1回転位置(上死点、図5(a)参照)を超えてさらに予め定めた所定の角度(回転角度)θ(後述する図8参照)分回転した後に回転部材110への付勢を解除する構成とされていている。
Therefore, in the present embodiment, the
図8は、第2付勢部材120が回転部材110に対して第1回転位置から所定の角度θ分回転後に付勢を解除する状態を示す背面図である。
FIG. 8 is a rear view showing a state in which the
図8に示すように、第2付勢部材120は、基端部121が定着装置17の本体(具体的には本体フレームFL)に片持ち支持されている。そして、第2付勢部材120は、先端部122が第2回転方向A2において回転部材110の第1回転位置(上死点、図8の想像線、図5(a)参照)を基準にして(0°として)所定の角度θ(ここでは12°程度)分だけ下流側の地点で回転部材110に当接するように設けられている。なお、所定の角度θは、それには限定されないが、5°〜15°程度を例示できる。
As shown in FIG. 8, the
詳しくは、第2付勢部材120の先端部122は、基端部121から基端部121に沿って延設された延設部122aと、延設部122aの先端から第1回転方向A1の上流側に屈曲した屈曲部122bとを有している。
Specifically, the
また、本実施の形態では、第2付勢部材120の付勢力がf1+α<f2の関係を満たすように設定されているので、回転部材110は、第2回転位置(図5(b)参照)と第1回転位置(上死点、図5(a)参照)との間において第2回転方向A2への力が加えられていることから、第2回転位置と第1回転位置(上死点)との間で回転部材110の位置(特に第2回転位置)を維持させることができない。
In the present embodiment, since the urging force of the
そこで、本実施の形態の圧接装置100は、回転部材110が少なくとも第2回転位置(図5(b)参照)にあるときに(ここでは何れの位置にあるときでも)回転部材110の第2回転方向A2への回転を規制(阻止)する規制手段をさらに備えている。ここでは、駆動伝達機構180が前記規制手段を兼ねている。
Therefore, the
詳しくは、駆動伝達機構180は、各ギアの組み合わせ(具体的には、第1ギア181と、中継ギア群180aにおける第1結合ギア183の大径のギア183a及び小径のギア183bと、中継ギア群180aにおける第2結合ギア184の大径のギア184a及び小径のギア184bと、第2ギア182との組み合わせ)により、駆動装置190が駆動されていない状態において、回転部材110側の第2ギア182を回転させる回転負荷が第2付勢部材120により回転部材110に対して第2回転方向A2に加えられる力f2よりも大きくなるようにしている。これにより、回転部材110が少なくとも第2回転位置(図5(b)参照)にあるときに(ここでは何れの位置にあるときでも)回転部材110の第2回転方向A2への回転を規制(阻止)することができる。ここで、回転部材110の第2回転位置での停止は、既述したように、検知手段185によるホームポジションの検知位置からパルス信号のパルス数によって設定される。このパルス数は図示を省略した記憶部に予め記憶されている。
Specifically, the
なお、ここでは、回転部材110を、駆動伝達機構180を介して駆動装置190により回転駆動するが、加圧ローラ174の回転軸線α3に沿った回動支点を中心に加圧ローラ174を定着ベルト173に圧接させる圧接部材(手動レバー)等の手動操作手段による人為操作により回転させてもよい。この場合、前記規制手段としては、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)に位置しているときに回転部材110の第2回転方向A2への回転を規制(阻止)するように圧接部材(手動レバー)等の手動操作手段を係止(引っかける)ストッパー部材を例示できる。
Here, the
(本実施の形態について)
以上説明したように、本実施の形態によれば、回転部材110に対して付勢力を付与する第2付勢部材120を用いることで、従来の如くカム部材(回転部材)の周縁部の形状を変更することがなく、よって、既存の構成をできるだけ維持させることができる。さらに、第2付勢部材120は、回転部材110が少なくとも第2回転位置(図5(b)参照)と第1回転位置(上死点、図5(a)参照)との間にあるときに、回転部材110を第2回転方向A2に向けて付勢する構成とされていることで、回転部材110が第2回転位置から第3回転位置(図5(c)参照)に移行するときに、第1付勢部材175により回転部材110に対して加えられる第1回転方向A1の力f1が第2付勢部材120により回転部材110に対して第2回転方向A2に加えられる力f2によって抑えられる。このことから、第1付勢部材175及び第2付勢部材120により回転部材110に対して加えられる第1回転方向A1の力が(f1−f2)となり、それだけ回転部材110が第2回転位置から第1回転位置(上死点)を超えたときの勢いを抑制することができる。しかも、回転部材110が第3回転位置から第2回転位置に移行するときに、第2付勢部材120の第2回転方向A2への付勢力により、回転部材110が第3回転位置から第1回転位置(上死点)を超えたときの勢いを確実に抑制することができる。これにより、駆動伝達機構180での衝撃音を確実に低減させることができる。
(About this embodiment)
As described above, according to the present embodiment, by using the
また、本実施の形態では、第2付勢部材120の付勢力がf1+α<f2の関係を満たすように設定されていることで、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間の回転駆動力が伝達される側の駆動伝達部材(例えば駆動側ギア)の相手側の駆動伝達部材(例えば相手側ギア)との接触部(図6(a)のδ1部分参照)の2回転方向A2における下流側の隙間Q(図6(a)のδ2部分参照)を確実に無くすことができる(図7(a)参照)。これにより、駆動伝達機構180における各ギア(181,183a),(183b,184a),(184b,182)間、ギアとギアを軸に固定する固定部材(図示省略)との間で衝突を確実になくすことができ、すなわち、駆動伝達機構180での衝撃音を確実に無くすことができる。
In the present embodiment, since the urging force of the
また、本実施の形態では、第2付勢部材120が第1回転位置(上死点、図5(a)参照)を超えてさらに所定の角度θ分回転した後に回転部材110への付勢を解除する構成とされていることで、回転部材110が第2回転位置(図5(b)参照)から第1回転位置(上死点)を超えた後も、しばらくは駆動伝達機構における下流側の隙間Q(図6(a)のδ2部分参照)が無い状態を維持することができ(図7(b)参照)、それだけ駆動伝達機構180での衝撃音を確実に無くすことができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、第2付勢部材120の付勢力がf1+α<f2の関係を満たすように設定されているために、回転部材110が第2回転方向A2へ回転しようとするが、回転部材110が少なくとも第2回転位置(図5(b)参照)にあるときに回転部材110の第2回転方向A2への回転を規制する規制手段(ここでは駆動伝達機構180)により、回転部材110を少なくとも第2回転位置に維持させることができる。
In the present embodiment, since the urging force of the
また、本実施の形態では、駆動伝達機構180が規制手段を兼ねるので、それだけ装置の小型化かつ低コスト化を実現することが可能となる。
In the present embodiment, since the
また、本実施の形態では、駆動伝達機構180を介して回転部材110を回転駆動する駆動装置190により、回転部材110を自動的に回転させることができる。
In the present embodiment, the rotating
また、本実施の形態では、加圧ローラ174が定着ベルト173に対して接離方向Wに揺動するように加圧ローラ174を支持する加圧フレーム176を介して加圧ローラ174を第1付勢部材175により圧接力Gで圧接し、かつ、定着ベルト173に対して加圧フレーム176を介して圧接力Gで圧接された加圧ローラ174の圧接を解除する構成とされており、回転部材110は、加圧フレーム176の係止部176eに一端部175aを係止した第1付勢部材175の他端部175bが変位部112に係止されることで、簡単な構成でかつ容易に圧接装置100を実現することが可能となる。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、定着装置17として、定着ローラ171を含む複数のローラに巻き掛けられて加圧ローラ174との間に挟持された状態で加圧ローラ174との間で記録シートPを挟持しつつ記録シートPを搬送することで未定着のトナーTを定着する定着ベルト(回転定着部材の一例)を用いたベルト方式の定着装置を用いたが、加圧ローラ174との間で記録シートPを挟持しつつ記録シートPを搬送することで未定着のトナーTを定着する定着ローラを用いたローラ方式の定着装置を用いてもよい。この場合、定着ローラが第2圧接部材とされる。
In this embodiment, as the fixing
また、本実施の形態では、画像形成装置1において、圧接装置100として、定着装置17における回転定着部材に対して加圧ローラ174を解除可能に圧接する圧接装置を用いたが、用紙や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置における搬送ローラ対の一方のローラに対して他方のローラを解除可能に圧接する圧接装置を用いてもよい。
In the present exemplary embodiment, in the
1 画像形成装置
17 定着装置
100 圧接装置
110 回転部材
111 回転部材本体
112 変位部
120 第2付勢部材
171 定着ローラ
172 加熱ローラ
173 定着ベルト(第1圧接部材、回転定着部材の一例)
174 加圧ローラ(第2圧接部材の一例)
175 第1付勢部材
175a 一端部
175b 他端部
176 加圧フレーム(支持部材の一例)
180 駆動伝達機構(駆動伝達手段の一例)
190 駆動装置(駆動手段の一例)
f1,f2 力
A1 第1回転方向
F1,F2,F3 付勢力
G 圧接力
N 定着ニップ領域(ニップ部)
W 接離方向
θ 所定の角度
DESCRIPTION OF
174 Pressure roller (an example of a second pressure contact member)
175 First urging
180 Drive transmission mechanism (an example of drive transmission means)
190 Driving device (an example of driving means)
f1, f2 Force A1 First rotation direction F1, F2, F3 Energizing force G Pressing force N Fixing nip area (nip part)
W Contact / separation direction θ Predetermined angle
Claims (9)
回転駆動力がギアを有する駆動伝達手段を介して伝達されて軸線回りに回転することにより変位する変位部を有し、かつ、前記変位部の変位により前記第1付勢部材の付勢力を変化させて前記第1圧接部材に対する前記第2圧接部材の圧接状態及び圧接解除状態を得る回転部材と、
前記回転部材に対して付勢力を付与する第2付勢部材と
を備え、
前記回転部材は、前記軸線回りの一方側の第1回転方向の回転及び他方側の第2回転方向の回転により前記第1付勢部材が最大の付勢力となる第1付勢力となって前記第1付勢部材により加えられる前記第1回転方向の力と前記第2回転方向の力とが釣り合う第1回転位置、前記第1回転位置から前記第1回転方向の回転により前記第1付勢部材による前記第1回転方向の力が加えられた後に前記第1付勢部材が前記第1付勢力よりも小さい第2付勢力となる第2回転位置、及び、前記第1回転位置から前記第2回転方向の回転により前記第1付勢部材による前記第2回転方向に力が加えられた後に前記第1付勢部材が前記第2付勢力よりも小さい第3付勢力となる第3回転位置に位置する構成とされており、
前記第2付勢部材は、前記回転部材が少なくとも前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに、前記回転部材を前記第2回転方向に向けて付勢する構成とされていることを特徴とする圧接装置。 The second pressure contact member is pressed against the first pressure contact member with a predetermined pressure contact force determined by the first biasing member, and is pressed against the first pressure contact member with the predetermined pressure contact force. A pressure welding device for releasing pressure welding of two pressure welding members,
A rotational drive force is transmitted through a drive transmission means having a gear and has a displacement portion that is displaced by rotating around an axis, and the biasing force of the first biasing member is changed by the displacement of the displacement portion. a rotary member to obtain a pressure contact state and the pressure canceled state of the second pressing member against the first pressing member by,
A second urging member for applying an urging force to the rotating member;
The rotating member becomes a first urging force in which the first urging member becomes a maximum urging force by rotation in the first rotation direction on one side and rotation in the second rotation direction on the other side around the axis. A first rotation position in which a force in the first rotation direction and a force in the second rotation direction applied by the first biasing member are balanced, and the first biasing by rotation in the first rotation direction from the first rotation position. A second rotational position where the first urging member becomes a second urging force smaller than the first urging force after the force in the first rotational direction is applied by the member; and the first rotational position from the first rotational position. A third rotational position in which the first urging member becomes a third urging force smaller than the second urging force after a force is applied in the second rotation direction by the first urging member by rotation in two rotation directions. It is supposed to be located in
The second urging member is configured to urge the rotating member in the second rotation direction when the rotating member is positioned at least between the second rotation position and the first rotation position. The pressure welding apparatus characterized by being made.
前記第2付勢部材は、前記回転部材が前記第2回転位置から前記第2回転方向に回転するときに、前記第1回転位置を超えてさらに予め定めた所定の角度分回転した後に前記回転部材への付勢を解除する構成とされていることを特徴とする圧接装置。 The pressure welding apparatus according to claim 1,
The second urging member rotates after the rotation member further rotates by a predetermined angle beyond the first rotation position when the rotation member rotates in the second rotation direction from the second rotation position. A pressure welding device characterized in that the biasing to the member is released.
前記回転部材が前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに前記第1付勢部材により前記回転部材に対して前記第1回転方向に加えられる力をf1とし、前記回転部材が前記第2回転位置と前記第1回転位置との間に位置するときに前記第2付勢部材により前記回転部材に対して前記第2回転方向に加えられる力をf2とし、前記駆動伝達手段により前記回転駆動力を伝達するときに発生する摩擦力をαとすると、
f1+α<f2
の関係を満たすことを特徴とする圧接装置。 The pressure welding device according to claim 1 or 2,
When the rotating member is positioned between the second rotating position and the first rotating position, the force applied to the rotating member by the first biasing member in the first rotating direction is defined as f1, When the rotating member is located between the second rotating position and the first rotating position, the force applied to the rotating member by the second biasing member in the second rotating direction is set to f2, and the driving If the frictional force generated when transmitting the rotational driving force by the transmission means is α,
f1 + α <f2
A pressure welding device characterized by satisfying the relationship of
前記回転部材が少なくとも前記第2回転位置に位置するときに前記回転部材の前記第2回転方向への回転を規制する規制手段をさらに備えていることを特徴とする圧接装置。 The pressure welding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
A pressure welding apparatus, further comprising a restricting means for restricting rotation of the rotating member in the second rotation direction when the rotating member is at least in the second rotation position.
前記駆動伝達手段は、前記規制手段を兼ねていることを特徴とする圧接装置。 The pressure welding apparatus according to claim 4,
The pressure contact device, wherein the drive transmission means also serves as the restriction means.
前記駆動伝達手段を介して前記回転部材を回転駆動する駆動手段をさらに備えていることを特徴とする圧接装置。 The pressure welding apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A pressure contact apparatus, further comprising drive means for rotationally driving the rotary member via the drive transmission means.
前記第2圧接部材が前記第1圧接部材に対して接離方向に揺動するように前記第2圧接部材を支持する支持部材を介して前記第2圧接部材を前記第1付勢部材により前記所定の圧接力で圧接し、かつ、前記第1圧接部材に対して前記支持部材を介して前記所定の圧接力で圧接された前記第2圧接部材の圧接を解除する構成とされており、
前記回転部材は、前記支持部材に一端部を係止した前記第1付勢部材の他端部が前記変位部に係止されることを特徴とする圧接装置。 The pressure welding apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The second pressing member is moved by the first urging member via a support member that supports the second pressing member so that the second pressing member swings in the contact / separation direction with respect to the first pressing member. A pressure contact with a predetermined pressure contact force, and the pressure contact of the second pressure contact member pressed with the predetermined pressure contact force with respect to the first pressure contact member via the support member;
The rotary member is a pressure welding apparatus, wherein the other end portion of the first urging member having one end portion locked to the support member is locked to the displacement portion.
請求項1から請求項7までの何れか1項に記載の圧接装置を備え、
前記回転定着部材は前記第1圧接部材とされており、前記加圧ローラは前記第2圧接部材とされていることを特徴とする定着装置。 A rotation fixing member that fixes an unfixed image on a recording sheet; and a pressure roller that rotates together with the rotation of the rotation fixing member while being in pressure contact with the rotation fixing member, the pressure roller and the rotation fixing member. A fixing device for fixing the unfixed image to the recording sheet while conveying the recording sheet to a fixing nip formed between
A pressure welding apparatus according to any one of claims 1 to 7, comprising:
The fixing device, wherein the rotary fixing member is the first pressure contact member, and the pressure roller is the second pressure contact member.
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