JP2018010120A - Image heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材上のトナー像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、電子写真方式などの複写機、プリンタ、ファックス、それらの複合機能機等の画像形成装置において用いられ得る。 The present invention relates to an image heating apparatus that heats a toner image on a recording material. This image heating apparatus can be used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a fax machine, or a multi-function machine thereof.
感光体等の像担持体に形成したトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、その記録材を、画像加熱装置の一例である定着装置のニップ部で挟持搬送しつつ加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。 A toner image formed on an image carrier such as a photoreceptor is transferred to a recording material directly or via an intermediate transfer member, and the recording material is heated while being nipped and conveyed by a nip portion of a fixing device which is an example of an image heating device. An image forming apparatus that pressurizes and fixes an image on a recording material is widely used.
画像加熱装置は、加熱回転体(ベルト部材又はローラ部材)に弾性層を有する圧接回転体(ベルト部材又はローラ部材)を圧接して記録材のニップ部を形成している。画像加熱装置では、弾性層の塑性変形を阻止するために、装置の停止時は、加熱回転体と圧接回転体とを離間させておくことが望ましいとされる(特許文献1)。 In the image heating apparatus, a nip portion of a recording material is formed by press-contacting a pressure rotator (belt member or roller member) having an elastic layer to a heating rotator (belt member or roller member). In the image heating apparatus, in order to prevent plastic deformation of the elastic layer, it is desirable that the heating rotating body and the pressure rotating body be separated from each other when the apparatus is stopped (Patent Document 1).
特許文献1には、モータを用いてカム部材を回転させることにより、ばね部材によって加圧されたニップ部の加圧を解除する機構が示される。そして、記録材の加熱処理を行わない期間は、ニップ部の加圧を軽減もしくは解除している。 Patent Document 1 discloses a mechanism for releasing the pressurization of the nip portion pressed by the spring member by rotating the cam member using a motor. During the period when the recording material is not heated, the pressurization of the nip portion is reduced or released.
このような画像加熱装置においては、装置から加熱回転体や圧接回転体を取り出して新品に交換できるようにすることが求められている。しかしながら、加熱回転体や圧接回転体を交換する作業中に、ニップ部の加圧を解除しているカム部材が回転してしまい、交換作業完了時には、装置が加圧状態になってしまう恐れがあった。そして、加圧状態で長期放置されることにより、加熱回転体や圧接回転の弾性層が塑性変形してしまう恐れがあった。 In such an image heating apparatus, it is required to take out the heating rotator and the press-contact rotator from the apparatus so that they can be replaced with new ones. However, there is a possibility that the cam member releasing the pressurization of the nip portion rotates during the work of exchanging the heating rotator or the press-contact rotator, and the apparatus is in a pressurized state when the exchange work is completed. there were. Then, there is a possibility that the heating rotator or the pressure-rotating elastic layer may be plastically deformed by being left in a pressurized state for a long time.
本発明の目的とするところは、加熱回転体や圧接回転体の交換作業性を向上しつつ、加熱回転体や圧接回転の弾性層の塑性変形を阻止することができるようにした画像加熱装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of preventing plastic deformation of the heating rotator and the elastic layer of the press-rotating rotation while improving the workability of replacing the heating rotator and the press-rotating rotator. It is to provide.
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、
記録材上のトナー像をその間のニップ部で加熱する第1及び第2の回転体と、
前記第1及び第2の回転体のうち少なくとも一方を他方に向けて加圧するための加圧部材と、
前記加圧部材による前記ニップ部の加圧力を第1の加圧力と前記第1の加圧力よりも低い第2の加圧力に変更可能な加圧力変更機構と、
前記加圧力変更機構に駆動力を伝達するための駆動列と、
前記加圧部材を支持しており、装置に固定されて装置動作を可能にする第1の位置と、前記固定が解除されて前記第1及び第2の回転体の少なくとも一方の装置からの取り出しを可能とする、前記第1の位置とは異なる第2の位置とに移動可能な加圧支持部材と、
前記加圧支持部材の位置移動に伴い前記駆動列に接触・離間動作をする規制部材と、を有し、
前記規制部材は、加圧支持部材が前記第1の位置に位置しているときは前記駆動列から離間しており、前記第2の位置に位置しているときは前記駆動列と接触して前記駆動列の動作をロックすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a typical configuration of the image heating apparatus according to the present invention is as follows.
First and second rotating bodies for heating a toner image on a recording material at a nip portion therebetween;
A pressing member for pressing at least one of the first and second rotating bodies toward the other; and
A pressing force changing mechanism capable of changing the pressing force of the nip portion by the pressing member into a first pressing force and a second pressing force lower than the first pressing force;
A drive train for transmitting a drive force to the pressure change mechanism;
A first position that supports the pressure member and is fixed to the apparatus to enable the apparatus to operate, and the fixed state is released and the first and second rotating bodies are removed from at least one of the apparatuses. A pressure support member movable to a second position different from the first position;
A regulating member that performs a contact / separation operation with the drive train in accordance with the movement of the position of the pressure support member,
The regulating member is separated from the drive train when the pressure support member is located at the first position, and is in contact with the drive train when located at the second position. The operation of the drive train is locked.
本発明によれば、第1の回転体(加熱回転体)や第2の回転体(圧接回転体)の交換作業性を向上しつつ、第1の回転体や第2の回転体の弾性層の塑性変形を阻止することができるようにした画像加熱装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the elastic layer of a 1st rotary body or a 2nd rotary body is improved, improving the exchange workability | operativity of a 1st rotary body (heating rotary body) or a 2nd rotary body (pressure contact rotary body). It is possible to provide an image heating apparatus that can prevent plastic deformation of the image.
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Although these examples are examples of the best mode of the present invention, the present invention is not limited to these examples.
《実施例1》
[画像形成装置]
図2は画像形成装置の一例の構成模式図である。この画像形成装置1は、自動原稿搬送装置2を搭載している、タンデム方式−中間転写方式のフルカラー電子写真複写機である。
Example 1
[Image forming apparatus]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of the image forming apparatus. The image forming apparatus 1 is a tandem-intermediate transfer full-color electrophotographic copying machine equipped with an automatic document feeder 2.
UY、UM、UC、UKは、それぞれ、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、ブラック(K)色のトナー像を形成する4つの作像部である。各作像部は、それぞれ、感光ドラム3、帯電器4、レーザスキャナ5、現像器6、一次転写帯電器7、ドラムクリーナ8を有する。なお、図の煩雑を避けるため作像部UY以外の作像部UM、UC、UKにおけるこれらの機器に対する符号の記入は省略した。また、これら作像部の電子写真プロセスや作像動作は公知であるからその説明は割愛する。 UY, UM, UC, and UK are four image forming units that form toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. Each image forming unit includes a photosensitive drum 3, a charger 4, a laser scanner 5, a developing device 6, a primary transfer charger 7, and a drum cleaner 8. In order to avoid complication of the drawing, the reference numerals for these devices in the image forming units UM, UC, UK other than the image forming unit UY are omitted. Further, since the electrophotographic process and image forming operation of these image forming units are known, the description thereof will be omitted.
各作像部のドラム3から回動する中間転写ベルト9に対して各色のトナー像が所定に重畳されて一次転写される。これによりベルト9上に4色重畳のトナー像が形成される。一方、カセット10又は11、或いは手差しトレイ12から記録材(シート:以下、用紙あるいは紙と記す)Sが一枚宛給送される。その用紙Sが搬送路13を通ってレジストロール対14により所定の制御タイミングでベルト9と二次転写ロール15との圧接部である二次転写ニップ部に導入される。これにより、用紙Sに対してベルト9上の4色重畳のトナー像が一括して二次転写される。 The toner images of the respective colors are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 9 that is rotated from the drum 3 of each image forming unit in a predetermined manner. As a result, a four-color superimposed toner image is formed on the belt 9. On the other hand, a recording material (sheet: hereinafter referred to as paper or paper) S is fed from the cassette 10 or 11 or the manual feed tray 12 to one sheet. The sheet S passes through the conveyance path 13 and is introduced into the secondary transfer nip portion which is a pressure contact portion between the belt 9 and the secondary transfer roll 15 at a predetermined control timing by the resist roll pair 14. As a result, the four color superimposed toner images on the belt 9 are secondarily transferred onto the sheet S at once.
本実施例の画像形成装置1において上記の機構部が用紙Sに未定着のトナー像を形成する画像形成部である。その用紙Sが画像加熱装置である定着装置(定着器)Fに導入されて加熱・加圧されることで未定着のトナー像が溶融軟化して固着像として定着される。定着装置Fを出た用紙Sは片面画像形成モードの場合は進路制御により搬送路16の側に導入されて排出トレイ17上に排出される。 In the image forming apparatus 1 according to the present exemplary embodiment, the mechanism unit is an image forming unit that forms an unfixed toner image on the paper S. The sheet S is introduced into a fixing device (fixing device) F, which is an image heating device, and heated and pressurized, whereby an unfixed toner image is melted and softened and fixed as a fixed image. In the single-sided image forming mode, the sheet S exiting the fixing device F is introduced to the conveyance path 16 side by the path control and is discharged onto the discharge tray 17.
両面画像形成モードの場合は、定着装置Fを出た片面画像形成済の用紙Sが進路制御により反転搬送路18の側に導入された後にスイッチバック搬送されて両面搬送路19に導入される。そして、表裏反転された状態で再び搬送路13を通って二次転写ニップ部に導入されて裏面に対するトナー像の形成がなされる。以後は片面画像形成の場合と同様に定着装置Fに導入され、排出トレイ17上に両面画像形成物として排出される。なお、本実施例1の画像形成装置1においては大小各幅サイズの用紙Sの搬送は用紙幅中心の所謂中央基準でなされる。所謂片側基準で用紙搬送を行う装置構成であってもよい。 In the double-sided image forming mode, the sheet S on which the single-sided image has been formed exiting the fixing device F is introduced to the reverse conveyance path 18 side by route control, then switched back and introduced into the double-side conveyance path 19. Then, in a state where the front and back sides are reversed, the toner image is again formed through the conveyance path 13 and introduced into the secondary transfer nip portion to form a toner image on the back surface. Thereafter, it is introduced into the fixing device F as in the case of single-sided image formation, and is discharged as a double-sided image formed product onto the discharge tray 17. In the image forming apparatus 1 according to the first exemplary embodiment, the conveyance of the large and small width sheets S is performed based on a so-called central reference at the center of the sheet width. An apparatus configuration that performs sheet conveyance on a so-called one-side basis may also be used.
以上のように、帯電、露光、現像、転写、そして定着までの一連の画像形成プロセスが実行され、用紙S上に画像が記録形成される。なお、モノクロの画像形成装置ではブラックの画像形成部のみが存在する。Y、M、C、K各色の画像形成部の並び順や構成はこの限りではない。 As described above, a series of image forming processes from charging, exposure, development, transfer, and fixing are executed, and an image is recorded and formed on the paper S. In a monochrome image forming apparatus, only a black image forming unit exists. The arrangement order and configuration of the image forming units for Y, M, C, and K are not limited to this.
[定着装置]
以下で説明する定着装置Fに関して、正面側とは用紙Sの入口側、背面側とは用紙Sの出口側である。左右とは装置Fを正面側からみて左又は右である。本実施例においては左側を一端側(駆動側)、右側を他端側(非駆動側)とする。上下は重力方向において上又は下である。上流側と下流側は用紙Sの搬送方向(記録材搬送方向)において上流側と下流側である。
[Fixing device]
Regarding the fixing device F described below, the front side is the entrance side of the sheet S and the back side is the exit side of the sheet S. Left and right are left or right when the device F is viewed from the front side. In this embodiment, the left side is defined as one end side (driving side) and the right side is defined as the other end side (non-driving side). Up and down are up or down in the direction of gravity. The upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side in the conveyance direction (recording material conveyance direction) of the sheet S.
図3は定着装置Fを正面側から見た斜視図、図4は同装置Fの正面図、図5は同装置Fの駆動側の拡大斜視図と制御系統のブロック図、図6は同装置Fの要部の拡大横断面模式図、図7は同装置Fの内部構造の要部を見た斜視模式図である。 3 is a perspective view of the fixing device F as viewed from the front side, FIG. 4 is a front view of the device F, FIG. 5 is an enlarged perspective view of the driving side of the device F and a block diagram of a control system, and FIG. FIG. 7 is a schematic perspective view of the essential part of the internal structure of the apparatus F. FIG.
本実施例の定着装置Fは、IH(誘導加熱)方式−ベルト方式の画像加熱装置であり、主として図6を参照して、大別して、下記のような部材や機構を有している。 The fixing device F of the present embodiment is an IH (induction heating) type-belt type image heating device, and mainly includes the following members and mechanisms, mainly referring to FIG.
a:用紙Sに形成されたトナー像tをニップ部Nにて加熱する第1の回転体(加熱回転体:定着部材)としての可撓性を有するエンドレスベルト(以下、定着ベルトあるいはベルトと記す)100を含むベルトユニット110
b:ベルト100との間でニップ部Nを形成する第2の回転体(圧接回転体:加圧部材)としての弾性を有する加圧ローラ200
c:ベルト100を加熱する加熱器としてのコイルユニット(誘導加熱装置、磁束発生手段)300
d:ベルト100と加圧ローラ200とを圧接させて用紙上(記録材上)の画像を加熱(画像加熱処理:定着)するニップ部Nを形成する一端側と他端側の加圧機構710L・710R(図3〜図5)
e:加圧機構710L・710Rの加圧部材によるニップ部Nの加圧力を変更可能な加圧力変更機構720L・720R(図3〜図5)
f:底板601とこの底板601に固定して対向させて配設された一端側と他端側の側板602L・602Rを有し、上記のような部材や機構を収容している装置枠体(シャーシ、ハウジング)600(図3〜図5、図7)
(2−1)ベルトユニット
ベルトユニット110は、金属層を有する無端状のベルト100を有する。また、ベルト内部アセンブリとしての、定着パッド(以下、パッドと記す)103、パッド103を保持するパッド部材101、パッド部材101を保持するステー102、ステー102を覆う内部コア(内側磁性体コア)104等の組み立て体を有する。図8の(c)はこのベルト内部アセンブリの斜視図である。
a: a flexible endless belt (hereinafter referred to as a fixing belt or a belt) as a first rotating body (heating rotating body: fixing member) that heats the toner image t formed on the paper S at the nip portion N; ) Belt unit 110 including 100
b: a pressure roller 200 having elasticity as a second rotating body (pressure contact rotating body: pressure member) that forms the nip portion N with the belt 100
c: Coil unit (induction heating device, magnetic flux generation means) 300 as a heater for heating the belt 100
d: A pressure mechanism 710L on one end side and the other end side that forms a nip portion N that heats an image on a sheet (on a recording material) by pressing the belt 100 and the pressure roller 200 (image heating processing: fixing).・ 710R (FIGS. 3 to 5)
e: Pressure changing mechanism 720L / 720R (FIGS. 3 to 5) capable of changing the pressure applied to the nip N by the pressure member of the pressure mechanisms 710L / 710R.
f: an apparatus frame having a bottom plate 601 and one side and other side plates 602L and 602R fixedly opposed to the bottom plate 601 and containing the above-described members and mechanisms ( Chassis, housing) 600 (FIGS. 3-5, 7)
(2-1) Belt Unit The belt unit 110 includes an endless belt 100 having a metal layer. Further, as a belt internal assembly, a fixing pad (hereinafter referred to as a pad) 103, a pad member 101 that holds the pad 103, a stay 102 that holds the pad member 101, and an inner core (inner magnetic core) 104 that covers the stay 102. And so on. FIG. 8C is a perspective view of the belt inner assembly.
パッド103、パッド部材101、ステー102は何れもベルト100の長手方向(幅方向)に長い部材である。ステー102は一端部と他端部がそれぞれベルト100の両端部から外方に突出しており、その突出部に対してそれぞれ一端側と他端側のフランジ部材105L・105R(図7)が嵌着されている。ベルト100はこの両フランジ部材105L・105Rの対向面間においてベルト内部アセンブリ101〜104の外側にルーズに外嵌されている。 The pad 103, the pad member 101, and the stay 102 are all members that are long in the longitudinal direction (width direction) of the belt 100. One end and the other end of the stay 102 protrude outward from both ends of the belt 100, and flange members 105 </ b> L and 105 </ b> R (FIG. 7) on one end and the other end are fitted to the protrusion. Has been. The belt 100 is loosely fitted on the outside of the belt inner assemblies 101 to 104 between the opposing surfaces of the flange members 105L and 105R.
パッド部材101の内側(パッド103の側とは反対側)においてパッド部材101の長手中央部には温度センサ取り付け部(不図示)が配設されている。その取り付け部に弾性支持部材109を介して例えばサーミスタ等の温度センサ(温度検出素子)TH1が設けられている。 On the inner side of the pad member 101 (on the side opposite to the pad 103 side), a temperature sensor mounting portion (not shown) is disposed at the longitudinal center of the pad member 101. A temperature sensor (temperature detection element) TH1 such as a thermistor is provided at the mounting portion via an elastic support member 109, for example.
弾性支持部材109はステー102の上面の長手中央部に設けられている透穴102aとこの透穴に対応する内コア位置に設けられている透穴104aを通って内コア104の外側に突き出ている。そして、その弾性支持部材109の先端部に支持された温度センサTH1がベルト100の長手中央部の内面に対して弾性的に当接している。これにより、回転されるベルト100のセンサ当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても温度センサTH1がこれに追従してベルト100の内面との良好な接触状態が維持される。 The elastic support member 109 protrudes to the outside of the inner core 104 through the through hole 102a provided in the longitudinal center portion of the upper surface of the stay 102 and the through hole 104a provided at the inner core position corresponding to the through hole. Yes. The temperature sensor TH1 supported at the tip of the elastic support member 109 is in elastic contact with the inner surface of the longitudinal central portion of the belt 100. As a result, even if a position variation such as the sensor contact surface of the rotating belt 100 undulates, the temperature sensor TH1 follows this and maintains a good contact state with the inner surface of the belt 100.
図8の(a)はベルト100の層構成模型図である。ベルト100は内径が20〜40mm程度の金属の基層100aを有している。基層100aの外周には弾性層100bとして耐熱性ゴム層が設けられている。ゴム層の厚さは100〜800μmの範囲内で設定するのが好ましい。本実施例では、ベルト100の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、ゴム層の厚みは200μmとされている。更に弾性層100bの外周には、表面離型層100cとしてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が設けられている。 FIG. 8A is a layer configuration model diagram of the belt 100. The belt 100 has a metal base layer 100a having an inner diameter of about 20 to 40 mm. A heat resistant rubber layer is provided as an elastic layer 100b on the outer periphery of the base layer 100a. The thickness of the rubber layer is preferably set within a range of 100 to 800 μm. In the present embodiment, the thickness of the rubber layer is set to 200 μm in consideration of reducing the heat capacity of the belt 100 to shorten the warm-up time and obtaining a suitable fixed image when fixing a color image. Further, a fluororesin layer (for example, PFA or PTFE) is provided on the outer periphery of the elastic layer 100b as the surface release layer 100c.
基層100aの内面側には、ベルト内面と温度センサTH1との摺動摩擦を低下させるために、摺動性の高い滑性層100dを10〜50μm設けても良い。本実施例では30μmのポリイミド層を設け、さらにその表面に潤滑剤としての耐熱性グリスを塗布し、ベルト100の内面の潤滑性を維持している。なお、着ベルト100の金属層100aには鉄合金やニッケル合金、銅、銀などを適宜選択可能である。 In order to reduce the sliding friction between the inner surface of the belt and the temperature sensor TH1, a sliding layer 100d having a high sliding property may be provided on the inner surface side of the base layer 100a. In this embodiment, a 30 μm polyimide layer is provided, and heat resistant grease as a lubricant is applied to the surface of the polyimide layer to maintain the lubricity of the inner surface of the belt 100. For the metal layer 100a of the belt 100, an iron alloy, nickel alloy, copper, silver, or the like can be selected as appropriate.
パッド103を保持したパッド部材101がベルト100と加圧ローラ200との間に押圧力を作用させてニップ部Nを形成する。パッド22はステンレスなどの金属やセラミックス等の硬度の高い材質からなり、厚さ1mm程度で長手方向に伸びた形状である。パッド部材101の材質はPPSやLCP等の耐熱性の樹脂からなる。 The pad member 101 holding the pad 103 applies a pressing force between the belt 100 and the pressure roller 200 to form the nip portion N. The pad 22 is made of a material having high hardness such as a metal such as stainless steel or ceramics, and has a shape extending in the longitudinal direction with a thickness of about 1 mm. The material of the pad member 101 is made of a heat resistant resin such as PPS or LCP.
パッド部材101を保持するステー102はニップ部Nに圧力を加えるために剛性が必要であるため金属製の剛性部材である。ステー102の材質としては、加熱器としてのコイルユニット300によってベルト100のみが発熱することが望ましく、誘導加熱の影響を受けにくいステンレス等の非磁性の材質が望ましい。 The stay 102 that holds the pad member 101 is a rigid member made of metal because it needs rigidity to apply pressure to the nip portion N. As a material of the stay 102, it is desirable that only the belt 100 generates heat by the coil unit 300 as a heater, and a non-magnetic material such as stainless steel which is not easily affected by induction heating is desirable.
ステー102のコイルユニット300側には、誘導加熱をより効果的に行うために内部コア104が設けられている。内部コア104は、図8の(c)に示すように、長手方向に複数に分割して、コイルユニット300の後述する励磁コイル301との距離を漸次変化させるように配置されている。内部コア104は励磁コイル301に高周波電流を印加することにより発生した磁束がより効率的にベルト100の加熱に用いられるように、磁束を遮蔽するフェライト等の高透磁率の材質からできている。 An inner core 104 is provided on the stay 102 on the coil unit 300 side in order to perform induction heating more effectively. As shown in FIG. 8C, the inner core 104 is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction, and is arranged so as to gradually change the distance between the coil unit 300 and an exciting coil 301 described later. The inner core 104 is made of a material having high permeability such as ferrite that shields the magnetic flux so that the magnetic flux generated by applying a high-frequency current to the exciting coil 301 can be used more efficiently for heating the belt 100.
ベルトユニット110は、図7のように、一端側と他端側のフランジ部材105L・105Rをそれぞれ装置枠体600の一端側と他端側の側板602L・602Rにそれぞれ形成されている縦方向のガイドスリット部602aに係合させて配設されている。したがって、ベルトユニット110は全体に側板602L・602R間においてスリット部602aに沿って上下方向に移動可能な自由度を有する。 As shown in FIG. 7, the belt unit 110 includes longitudinal members 105 </ b> L and 105 </ b> R on the one end side and the other end side formed in the side plates 602 </ b> L and 602 </ b> R on the one end side and the other end side of the device frame 600, respectively. The guide slit portion 602a is disposed so as to be engaged therewith. Therefore, the belt unit 110 as a whole has a degree of freedom to move vertically between the side plates 602L and 602R along the slit portion 602a.
(2−2)加圧ローラ
加圧ローラ200は金属製の芯金200aに弾性層200bとしてゴム層、また表面には離型層200cが設けられている、外形30mmの弾性ローラである。加圧ローラ200はベルトユニット110の下側において、軸線方向をベルトユニット110の長手方向にほぼ平行にして、側板602L・602Rに間にそれぞれ軸受603を介して回転可能に配設されている(図7)。
(2-2) Pressure roller The pressure roller 200 is an elastic roller having an outer diameter of 30 mm, in which a metal cored bar 200a is provided with a rubber layer as an elastic layer 200b and a release layer 200c is provided on the surface. The pressure roller 200 is disposed on the lower side of the belt unit 110 so that its axial direction is substantially parallel to the longitudinal direction of the belt unit 110 and is rotatable between the side plates 602L and 602R via bearings 603, respectively (see FIG. FIG. 7).
芯金200aの一端側の端部には加圧ローラギア801(図5)が同心一体に配設されている。このギア801に対して制御部(CPU)1000で制御される定着モータ(駆動源)800の駆動力が駆動伝達手段である定着駆動列(ギアトレイン)M2を介して伝達される。これにより加圧ローラ200が駆動回転体として図6において矢印R200の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。 A pressure roller gear 801 (FIG. 5) is disposed concentrically and integrally at the end of one end of the cored bar 200a. A driving force of a fixing motor (drive source) 800 controlled by a control unit (CPU) 1000 is transmitted to the gear 801 through a fixing drive train (gear train) M2 serving as a drive transmission means. As a result, the pressure roller 200 is driven to rotate at a predetermined speed in the counterclockwise direction indicated by arrow R200 in FIG.
(2−3)コイルユニット
コイルユニット300はベルト100を誘導加熱する加熱器であり、ベルトユニット110の上側に配設されている。コイルユニット300はベルト100の長手方向に沿って長いハウジング303の内部に、励磁コイル(磁束を生ずるコイル)301、外部コア(外側磁性体コア)302等を組み付けたものである。
(2-3) Coil Unit The coil unit 300 is a heater for induction heating the belt 100, and is disposed on the upper side of the belt unit 110. The coil unit 300 is obtained by assembling an excitation coil (coil that generates magnetic flux) 301, an outer core (outer magnetic core) 302, and the like inside a housing 303 that is long along the longitudinal direction of the belt 100.
ハウジング303は横長箱型で耐熱樹脂製の成型品(電気絶縁性樹脂の肉厚2mm程度のモールド部材)である。ハウジング303の底板303a側がベルト100に対する対向面である。底板303aは横断面においてベルト100の外周面の略半周範囲に沿うようにハウジング303の内側に湾曲している。 The housing 303 is a horizontally long box-shaped molded product made of a heat-resistant resin (a molded member having an electric insulating resin thickness of about 2 mm). The side of the bottom plate 303 a of the housing 303 is a surface facing the belt 100. The bottom plate 303a is curved inward of the housing 303 so as to follow a substantially half-circumferential range of the outer peripheral surface of the belt 100 in the cross section.
コイルユニット300はハウジング303の両端部がベルトユニット110の一端側と他端側フランジ部材105L・105Rに受け止められている。これにより、ハウジング303の底板303aがベルト100の上面に対して所定のギャップ(隙間)αを存して対面している。コイルユニット110はハウジング303の一端側と他端側の側板がそれぞれの側のフランジ部材105L・105Rにワイヤーバネ(不図示)で括りつけられている。つまり、コイルユニット300はベルトユニット110と一体化されている。 In the coil unit 300, both end portions of the housing 303 are received by one end side and the other end side flange members 105 </ b> L and 105 </ b> R of the belt unit 110. Accordingly, the bottom plate 303a of the housing 303 faces the upper surface of the belt 100 with a predetermined gap (gap) α. In the coil unit 110, side plates on one end side and the other end side of the housing 303 are tied to flange members 105L and 105R on the respective sides by wire springs (not shown). That is, the coil unit 300 is integrated with the belt unit 110.
従って、ベルトユニット110のフランジ部材105L・105Rが後述するように加圧機構710L・710Rで加圧されて沈みこむとコイルユニット300もギャップαを維持したままベルトユニット110と一緒に沈みこむ。また、フランジ部材105L・105Rが減圧または圧力解除されて浮くとコイルユニット300もギャップαを維持したままベルトユニット110と一緒に浮く。 Therefore, when the flange members 105L and 105R of the belt unit 110 are pressed by the pressurizing mechanisms 710L and 710R and sink as described later, the coil unit 300 also sinks together with the belt unit 110 while maintaining the gap α. Further, when the flange members 105L and 105R are lifted by being depressurized or released, the coil unit 300 is also lifted together with the belt unit 110 while maintaining the gap α.
コイル301は、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長・船底状にしてベルト100の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。そして、ハウジング内側に湾曲している底板303aの内面に当てがわれてハウジング内部に収められている。コイル301には、制御部1000で制御される電源装置(励磁回路)1001から20〜60kHzの高周波電流が印加される。この電流印加によりコイル301によって発生した磁界によりベルト100の金属層(導電層)100aが誘導発熱する。 The coil 301 is formed by using, for example, a litz wire as an electric wire, which is horizontally long and shaped like a ship bottom and is opposed to a part of the peripheral surface and side surface of the belt 100. And it is applied to the inner surface of the bottom plate 303a that is curved inside the housing and is housed inside the housing. A high frequency current of 20 to 60 kHz is applied to the coil 301 from a power supply device (excitation circuit) 1001 controlled by the control unit 1000. The metal layer (conductive layer) 100a of the belt 100 is inductively heated by the magnetic field generated by the coil 301 by applying this current.
外部コア302は、コイル301によって発生した磁界がベルト100の金属層(導電層)以外に実質漏れないようにコイル301を覆わせた外側の磁性体コアである。そして、外部コア302は、図8の(b)のように、長手方向に沿って複数に分割されて並んで配置されている。なお、図8の(b)はコイルユニット300についてハウジング303の蓋板を外してハウジング内部を見た図である。 The outer core 302 is an outer magnetic core that covers the coil 301 so that the magnetic field generated by the coil 301 does not substantially leak outside the metal layer (conductive layer) of the belt 100. And the outer core 302 is divided | segmented into plurality along the longitudinal direction, and is arrange | positioned along with the longitudinal direction like (b) of FIG. FIG. 8B is a view of the inside of the housing with the cover plate of the housing 303 removed from the coil unit 300.
(2−4)定着動作
画像形成装置1のスタンバイ状態(待機状態)においては、定着装置Fは、後述する加圧機構710L・710Rによるニップ部Nの加圧力が加圧力変更機構710L・710Rにより実質解除されている加圧解除モード(加圧解除状態)に保持されている。定着モータ800がOFFにされていて加圧ローラ200の回転は停止している。コイルユニット300のコイル301に対する給電はOFFにされている。
(2-4) Fixing Operation When the image forming apparatus 1 is in a standby state (standby state), the fixing device F causes the pressure applied to the nip portion N by pressure mechanisms 710L and 710R described later to be applied by the pressure changing mechanisms 710L and 710R. The pressure release mode (pressure release state) that is substantially released is maintained. The fixing motor 800 is turned off, and the rotation of the pressure roller 200 is stopped. Power supply to the coil 301 of the coil unit 300 is turned off.
制御部1000は、プリントジョブ開始信号(画像形成ジョブ開始信号)の入力に基づいて、定着装置Fについては所定の温度に立ち上げるための装置の前回転動作(画像形成動作に先立つ準備動作)を実行する。 Based on the input of the print job start signal (image formation job start signal), the control unit 1000 performs a pre-rotation operation (preparation operation prior to the image formation operation) of the apparatus for raising the fixing device F to a predetermined temperature. Run.
即ち、制御部1000は、所定の制御タイミングにて加圧力変更機構720L・720Rを制御して加圧機構710L・710Rを所定の加圧モード(加圧状態)にする。これにより、ベルトユニット110のステー104がフランジ部材105L・105Rを介して所定に加圧されて、ベルト内アセンブリがベルト100を介して加圧ローラ200に対して弾性層200bの弾性に抗して加圧される。その結果、パッド103がベルト100を介して加圧ローラ200に圧接してベルト100と加圧ローラ200との間に用紙搬送方向aにおいて所定幅のニップ部Nが形成される。 That is, the control unit 1000 controls the pressurizing force changing mechanisms 720L and 720R at a predetermined control timing to place the pressurizing mechanisms 710L and 710R in a predetermined pressurizing mode (pressurized state). As a result, the stay 104 of the belt unit 110 is pressed to a predetermined pressure via the flange members 105L and 105R, and the in-belt assembly resists the elasticity of the elastic layer 200b against the pressure roller 200 via the belt 100. Pressurized. As a result, the pad 103 is pressed against the pressure roller 200 via the belt 100, and a nip portion N having a predetermined width is formed between the belt 100 and the pressure roller 200 in the sheet conveyance direction a.
また、制御部1000は定着モータ800をONする。これにより、定着モータ800の駆動力が定着駆動列M2を介して加圧ローラギア801に伝達されて加圧ローラ200が図6において矢印R200の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。 In addition, the control unit 1000 turns on the fixing motor 800. As a result, the driving force of the fixing motor 800 is transmitted to the pressure roller gear 801 via the fixing drive train M2, and the pressure roller 200 is rotationally driven in the counterclockwise direction indicated by the arrow R200 in FIG.
この加圧ローラ200の回転により、ニップ部Nにおける加圧ローラ200の表面とベルト100の表面との摩擦力でベルト100に回転力が作用する。ベルト100はその内面がパッド103に密着して摺動しながらベルト内部アセンブリ101〜104の外周りを図6において矢印R100の時計方向に加圧ローラ200の回転速度と同じ速度で従動回転する。ベルト100の回転に伴うスラスト方向への移動はフランジ部材105L・105Rのフランジ部により規制される。 By the rotation of the pressure roller 200, a rotational force acts on the belt 100 by the frictional force between the surface of the pressure roller 200 and the surface of the belt 100 in the nip portion N. While the inner surface of the belt 100 slides in close contact with the pad 103, the outer periphery of the belt inner assemblies 101 to 104 is driven to rotate in the clockwise direction indicated by an arrow R100 in FIG. Movement in the thrust direction accompanying the rotation of the belt 100 is restricted by the flange portions of the flange members 105L and 105R.
また、制御部1000は電源装置(励磁回路)1001からコイル301に対して20kHz〜60kHzの高周波電流(交番電流)を印加する。コイル301は高周波電流の供給により交番磁束(磁場)を発生する。その交番磁束がコア302により回転しているベルト100の上面側においてベルト100の金属層100aに導かれる。そうすると、金属層100aに渦電流が発生して、その渦電流によるジュール熱により金属層100aが自己発熱(電磁誘導発熱)してベルト100が昇温していく。 The control unit 1000 applies a high frequency current (alternating current) of 20 kHz to 60 kHz to the coil 301 from the power supply device (excitation circuit) 1001. The coil 301 generates an alternating magnetic flux (magnetic field) by supplying a high frequency current. The alternating magnetic flux is guided to the metal layer 100 a of the belt 100 on the upper surface side of the belt 100 rotating by the core 302. Then, an eddy current is generated in the metal layer 100a, the metal layer 100a is self-heated (electromagnetic induction heat) by Joule heat due to the eddy current, and the belt 100 is heated.
即ち、回転するベルト100はコイルユニット300から発生される磁界が存在する領域を通過したときに金属層100aが電磁誘導発熱して全周的に加熱されて昇温する。このベルト100の温度が温度センサTH1により検知される。温度センサTH1はベルト100の通紙域になる部分の温度を検知し、その検知温度情報が制御部1000にフィードバックされる。制御部1000はこのセンサTH1から入力する検知温度(検知される温度に関する情報)が所定の目標温度(定着温度:所定の温度に対応する情報)に維持されるように電源装置1001からコイル301に対する供給電力を制御している。 That is, when the rotating belt 100 passes through the region where the magnetic field generated from the coil unit 300 is present, the metal layer 100a generates heat by electromagnetic induction and is heated all around. The temperature of the belt 100 is detected by the temperature sensor TH1. The temperature sensor TH <b> 1 detects the temperature of the portion of the belt 100 that becomes the paper passing area, and the detected temperature information is fed back to the control unit 1000. The control unit 1000 applies power to the coil 301 from the power supply device 1001 so that the detected temperature (information on the detected temperature) input from the sensor TH1 is maintained at a predetermined target temperature (fixing temperature: information corresponding to the predetermined temperature). The power supply is controlled.
本実施例では、ベルト100の目標温度である180℃で一定になるように、温度センサTH1の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させてコイル301に入力する電力を制御して温度調節を行っている。 In the present embodiment, the temperature adjustment is performed by controlling the power input to the coil 301 by changing the frequency of the high-frequency current based on the detected value of the temperature sensor TH1 so that the belt 100 becomes constant at the target temperature of 180 ° C. It is carried out.
上記の前回転動作で、加圧ローラ200が駆動され、ベルト100が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態になる。この状態において、画像形成部側から定着装置Fのニップ部Nに未定着のトナー像tを担持した用紙Sがトナー像担持面側をベルト100側に向けてガイド部材106で案内されて導入される。用紙Sはニップ部Nにおいてベルト100の外周面に密着し、ベルト100と一緒にニップ部Nを挟持搬送されていく。 In the above pre-rotation operation, the pressure roller 200 is driven, and the belt 100 rises to a predetermined fixing temperature and is in a temperature-controlled state. In this state, the sheet S carrying the unfixed toner image t in the nip portion N of the fixing device F is introduced from the image forming unit side while being guided by the guide member 106 with the toner image carrying surface side facing the belt 100 side. The The sheet S is in close contact with the outer peripheral surface of the belt 100 at the nip portion N, and is nipped and conveyed through the nip portion N together with the belt 100.
これにより、主にベルト100の熱が付与され、またニップ部Nの圧力を受けて未定着トナー像tが用紙Sの表面に熱圧定着される。ニップ部Nを通った用紙Sはベルト100の外周面からベルト100の表面がニップ部Nの出口部分の変形によって自己分離(曲率分離)して、更には分離ガイド107で分離補助を受けて、ガイド部材108により定着装置Fから排出搬送されていく。 As a result, the heat of the belt 100 is mainly applied, and the unfixed toner image t is fixed to the surface of the paper S by heat pressure under the pressure of the nip portion N. The sheet S that has passed through the nip portion N is self-separated (curvature separation) from the outer peripheral surface of the belt 100 due to deformation of the exit portion of the nip portion N, and further receives separation assistance by the separation guide 107, The paper is discharged and conveyed from the fixing device F by the guide member 108.
分離ガイド107は、ニップ部Nの出口部分から出た用紙Sがベルト100に巻き付かないように、かつベルト100に接触してベルト100に傷をつけないように、ベルト100とある間隔(隙間)を持って配置されている。分離ガイド107はフランジ部材105L・105Rの一部に係合しバネ等の付勢手段により固定されている。 The separation guide 107 has a certain gap (gap between the belt 100 and the belt 100 so that the paper S coming out from the exit portion of the nip portion N does not wrap around the belt 100 and does not touch the belt 100 and damage the belt 100. ) Is arranged. The separation guide 107 is engaged with a part of the flange members 105L and 105R and is fixed by a biasing means such as a spring.
プリントジョブ(印刷ジョブ)が終了すると、制御部1000は画像形成装置を所定の後回転動作後に停止させてスタンバイ状態に移行させる。定着装置Fについては、加圧機構710L・710Rが加圧解除モードに戻される。定着モータ800がOFFにされる。コイルユニット300のコイル301に対する給電もOFFにされる。 When the print job (print job) is completed, the control unit 1000 stops the image forming apparatus after a predetermined post-rotation operation and shifts to the standby state. For the fixing device F, the pressure mechanisms 710L and 710R are returned to the pressure release mode. The fixing motor 800 is turned off. The power supply to the coil 301 of the coil unit 300 is also turned off.
(2−5)加圧機構・加圧力変更機構
加圧機構710L・710Rは、本実施例では、ベルトユニット110のフランジ部材(押圧部材)105L・105Rをそれぞれ加圧(押圧)してベルト100と加圧ローラ200との間に用紙搬送方向aにおいて所定幅のニップ部Nを形成する機構である。加圧力変更機構(圧解除機構)720L・720Rは、それぞれ、加圧機構710L・710Rの加圧力を変更する機構である。
(2-5) Pressurizing Mechanism / Pressurizing Change Mechanism In this embodiment, the pressurizing mechanisms 710L and 710R pressurize (press) the flange members (pressing members) 105L and 105R of the belt unit 110, respectively. And a pressure roller 200 to form a nip portion N having a predetermined width in the paper transport direction a. The pressurizing force changing mechanisms (pressure releasing mechanisms) 720L and 720R are mechanisms for changing the pressurizing force of the pressurizing mechanisms 710L and 710R, respectively.
本実施例においては、加圧機構710L・710Rおよび加圧力変更機構720L・720Rを、装置枠体600の一端側と他端側の側板602L・602Rの外側にそれぞれ左右対称に同一構成で同期して動作する機構として具備させている。そこで、以下は、主として一端側の加圧機構710Lおよび加圧力変更機構720Lを代表して説明する。 In the present embodiment, the pressurizing mechanisms 710L and 710R and the pressurizing force changing mechanisms 720L and 720R are synchronized with the same configuration symmetrically to the outside of the side plates 602L and 602R on one end side and the other end side of the apparatus frame 600, respectively. It is provided as a mechanism that operates. Therefore, the following description will be mainly given of the pressurizing mechanism 710L and the pressing force changing mechanism 720L on one end side.
(a)加圧機構
加圧機構710L(R)は、加圧支持板(加圧支持部材)700、加圧板1(701:加圧部材)、加圧板2(702:加圧部材)、回転中心軸703、加圧バネ1(704)、加圧バネ2(705)、加圧調整ねじ709から構成されている。
(A) Pressurization mechanism The pressurization mechanism 710L (R) includes a pressure support plate (pressure support member) 700, a pressure plate 1 (701: pressure member), a pressure plate 2 (702: pressure member), and a rotation. A central shaft 703, a pressure spring 1 (704), a pressure spring 2 (705), and a pressure adjustment screw 709 are included.
一端側の加圧機構710Lと他端側の加圧機構710Rの加圧支持板700は、それぞれ、装置枠体600の一端側の側板602Lと他端側の側板602Rに対して圧解除軸708が貫通することで支持されている。そして、加圧支持板700の先端部で、一端側の側板602L、他端側の側板602Rそれぞれに対してビス403で固定されている。 The pressure support plate 700 of the pressure mechanism 710L on the one end side and the pressure mechanism 710R on the other end side is a pressure release shaft 708 with respect to the side plate 602L on one end side and the side plate 602R on the other end side of the apparatus frame 600, respectively. Is supported by penetrating. At the tip of the pressure support plate 700, the side plate 602L on one end side and the side plate 602R on the other end side are fixed with screws 403.
加圧板1(701)と加圧板2(702)は、回転中心軸703により軸支されており、加圧板1、2(701、702)は加圧支持板700に対して回転自在に動くことが出来る。加圧板1(701)を加圧バネ1(704)が、加圧板2(702)を加圧バネ2(705)がそれぞれフランジ部材105L(R)を加圧ローラ200側に押し付ける方向にバネ付勢している。ただし、加圧板1(701)は加圧板2(702)を介してフランジ105部材105L(R)を加圧している。 The pressure plate 1 (701) and the pressure plate 2 (702) are pivotally supported by a rotation center shaft 703, and the pressure plates 1, 2 (701, 702) move freely with respect to the pressure support plate 700. I can do it. The pressure plate 1 (701) is attached to the pressure spring 1 (704), the pressure plate 2 (702) is pressed to the pressure spring 2 (705), and the flange member 105L (R) is pressed against the pressure roller 200 side with a spring. It is fast. However, the pressure plate 1 (701) pressurizes the flange 105 member 105L (R) via the pressure plate 2 (702).
加圧支持板700には加圧調整ねじ709が締結されており、加圧調整ねじ709を締め込み量によって加圧バネ1(704)のバネ長を調節する。そして、フランジ105部材L(R)に負荷されるバネ荷重を調節することができる。 A pressure adjustment screw 709 is fastened to the pressure support plate 700, and the spring length of the pressure spring 1 (704) is adjusted by the amount by which the pressure adjustment screw 709 is tightened. The spring load applied to the flange 105 member L (R) can be adjusted.
図9は図4のA−A線矢示の断面図、図10は図4のB−B線矢示の断面図である。
加圧板2(702)のフランジ部材105Lを押す面の一部に突起部702aを有しており、この突起部702aを加圧板1(701)が押すことで加圧板1(701)と加圧板2(702)で同時にフランジ部材105Lを加圧する構成となっている。そして、加圧ローラ200とベルト100の間にニップ部Nが形成されることとなる。
9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
The pressure plate 2 (702) has a protrusion 702a on a part of the surface for pressing the flange member 105L, and the pressure plate 1 (701) and the pressure plate are pressed by the pressure plate 1 (701) pressing the protrusion 702a. 2 (702) simultaneously pressurizes the flange member 105L. A nip portion N is formed between the pressure roller 200 and the belt 100.
加圧バネ1(704)は加圧バネ2(705)よりも高い付勢力が出るように設定されている。例えば、ニップ部Nに550Nの加圧力が付与されている場合、加圧バネ1(704)は520Nを、加圧バネ2(705)は残り30Nを付勢するように設定されている。この550Nのニップ力は普通紙や光沢紙、厚紙等のメディアに対して用いられる。以後この加圧力の状態を通常加圧モードと称する。通常加圧モードでの加圧力と、通紙速度や温調温度を適切にコントロールすることによって、普通紙のみならず、厚紙や光沢紙の定着性や光沢感を満足することが可能となる。 The pressure spring 1 (704) is set so as to generate a higher urging force than the pressure spring 2 (705). For example, when a pressing force of 550 N is applied to the nip portion N, the pressure spring 1 (704) is set to bias 520 N, and the pressure spring 2 (705) is set to bias the remaining 30 N. The nip force of 550 N is used for media such as plain paper, glossy paper, and cardboard. Hereinafter, this pressure state is referred to as a normal pressurizing mode. By appropriately controlling the pressure in the normal pressurization mode and the paper feeding speed and temperature control temperature, it becomes possible to satisfy not only plain paper but also fixing properties and glossiness of thick paper and glossy paper.
(b)加圧力変更機構
加圧力変更機構720L(R)は、圧解除カム706、圧解除ギア707、圧解除軸708から構成されている。
(B) Pressure change mechanism The pressure change mechanism 720L (R) includes a pressure release cam 706, a pressure release gear 707, and a pressure release shaft 708.
回転中心軸703のフランジ部材105Lを挟んで対向する側に、圧解除機構としての圧解除カム706と、加圧支持板の加圧板を内包する空間の外側に圧解除ギア707、圧解除軸708が配置されている。なお、ギア707は他端側の加圧力変更機構720Rには配設されていない。圧解除ギア707と圧解除カム706は圧解除軸708と同軸に配置されており、圧解除ギア707の回転によって圧解除カム706が回転するように係合している。 A pressure release cam 706 as a pressure release mechanism and a pressure release gear 707 and a pressure release shaft 708 outside the space containing the pressure plate of the pressure support plate on the opposite side of the rotation center shaft 703 across the flange member 105L. Is arranged. The gear 707 is not disposed in the pressure change mechanism 720R on the other end side. The pressure release gear 707 and the pressure release cam 706 are arranged coaxially with the pressure release shaft 708, and are engaged so that the pressure release cam 706 is rotated by the rotation of the pressure release gear 707.
圧解除カム706は長手方向に2つのカムを並設したような形状をしており、2つのカムプロファイルを持っている。具体的には、圧解除カムの小カム部706bは加圧板2(702)を回転中心軸中心に回転動作させ、圧解除カムの大カム部706aは加圧板1(701)を回転中心軸中心に回転動作させることができる。 The pressure release cam 706 has a shape in which two cams are arranged in the longitudinal direction, and has two cam profiles. Specifically, the small cam portion 706b of the pressure release cam rotates the pressure plate 2 (702) around the rotation center axis, and the large cam portion 706a of the pressure release cam rotates the pressure plate 1 (701) around the rotation center axis. Can be rotated.
図11に圧解除カム706が回転したときの、小カム部706bと大カム部706aによる加圧板1(701)、2(702)それぞれの回転中心軸中心の回転量を図示している。図11は、加圧状態が縦軸の0°に対応しており、図5、図9、図10において加圧板1(701)、2(702)が回転軸70を中心に反時計方向に回転する時を正としている。 FIG. 11 shows the amount of rotation about the rotation center axis of each of the pressure plates 1 (701) and 2 (702) by the small cam portion 706b and the large cam portion 706a when the pressure release cam 706 rotates. In FIG. 11, the pressure state corresponds to 0 ° on the vertical axis, and in FIGS. 5, 9, and 10, the pressure plates 1 (701) and 2 (702) are counterclockwise about the rotation shaft 70. The time of rotation is positive.
(b−1)低加圧モード
次に、図12を用いて、ニップ圧が低い状態(以下、低加圧モード)について説明する。制御部100は、低加圧モードで通紙するプリントジョブ(JOB)、例えば封筒通紙ジョブ(用紙として封筒を用いたプリントジョブ)が投入された場合、定着装置Fは低加圧モードに移行する。
(B-1) Low Pressurization Mode Next, a state where the nip pressure is low (hereinafter, low pressurization mode) will be described with reference to FIG. When a print job (JOB) for passing a sheet in the low pressure mode, for example, an envelope sheet passing job (a print job using an envelope as paper) is input, the control unit 100 shifts to the low pressure mode. To do.
定着モータ800(図5)から着脱駆動列M1を介して圧解除ギア707に駆動が伝わり、圧解除ギア707を時計方向に回転させる。これにより、圧解除ギア707と平行ピンやDカット等により係合している圧解除軸708、ならびに圧解除カム706を回転させる。圧解除カム706が低加圧モードで停止し、定着装置Fが低加圧モードに移行した状態が図12である。他端側の加圧力変更機構720Rも連動して同じ動作をする。 Driving is transmitted from the fixing motor 800 (FIG. 5) to the pressure release gear 707 via the detachable drive train M1, and the pressure release gear 707 is rotated clockwise. As a result, the pressure release shaft 708 and the pressure release cam 706 that are engaged with the pressure release gear 707 by a parallel pin, D-cut, or the like are rotated. FIG. 12 shows a state where the pressure release cam 706 has stopped in the low pressure mode and the fixing device F has shifted to the low pressure mode. The pressurizing force changing mechanism 720R on the other end side also performs the same operation in conjunction with it.
図12では圧解除カム706の大カム部706aが加圧板1(701)を押し上げ、加圧板1(701)は圧解除状態となっている。一方で、小カム部706bは加圧板2(702)には触れず、加圧板1(701)と加圧板2(702)も接触しない状態となっている。このため、加圧バネ1(704)の加圧力は圧解除カム706で十分に受けることができ、フランジ部材105L(R)には加圧バネ1(704)の加圧力は作用しない。 In FIG. 12, the large cam portion 706a of the pressure release cam 706 pushes up the pressure plate 1 (701), and the pressure plate 1 (701) is in a pressure release state. On the other hand, the small cam portion 706b does not touch the pressure plate 2 (702), and the pressure plate 1 (701) and the pressure plate 2 (702) are not in contact with each other. Therefore, the pressure applied by the pressure spring 1 (704) can be sufficiently received by the pressure release cam 706, and the pressure applied by the pressure spring 1 (704) does not act on the flange member 105L (R).
加圧板2(702)には加圧バネ2(705)が配置されているため、図12の状態では加圧バネ2(705)のみがフランジ部材105L(R)に作用する。通常加圧モードの説明で述べたとおり、加圧バネ1(704)の付勢力に比べて加圧バネ2(705)の付勢力は約1/18程度であるため、通常加圧モードに比して低加圧モードの加圧力を大きく減少させることができる。 Since the pressure spring 2 (705) is disposed on the pressure plate 2 (702), only the pressure spring 2 (705) acts on the flange member 105L (R) in the state of FIG. As described in the description of the normal pressure mode, the biasing force of the pressure spring 2 (705) is about 1/18 compared to the biasing force of the pressure spring 1 (704). Thus, the pressurizing force in the low pressurization mode can be greatly reduced.
(b−2)圧解除モード
画像形成装置1が稼働しておらず、メイン電源スイッチ(不図示)がOFFされている場合や、紙詰まりを生じた場合、定着装置Fは圧解除モードに移行する。その際は通常加圧モードや低加圧モードから、図13に示す圧解除モードに移行する。
(B-2) Pressure Release Mode When the image forming apparatus 1 is not operating and the main power switch (not shown) is turned off or when a paper jam occurs, the fixing device F shifts to the pressure release mode. To do. In this case, the normal pressure mode or the low pressure mode is shifted to the pressure release mode shown in FIG.
圧解除モードでは低加圧モードと異なり、加圧板1(701)、加圧板2(702)がともに圧解除カム706のそれぞれ大カム部706a、小カム部706bにより持ち上げられる。これにより、加圧バネ1(704)、加圧バネ2(705)の両方のバネの付勢力を圧解除カム706が受けることによって、ニップ部Nの加圧力を解除した状態である、圧解除モードに移行する。これにより、ベルト100や加圧ローラ200の塑性変形や紙詰まり時の用紙の除去性が向上する。 In the pressure release mode, unlike the low pressure mode, the pressure plate 1 (701) and the pressure plate 2 (702) are both lifted by the large cam portion 706a and the small cam portion 706b of the pressure release cam 706, respectively. As a result, the pressure release cam 706 receives the urging force of both the pressure spring 1 (704) and the pressure spring 2 (705), thereby releasing the pressure applied to the nip portion N. Enter mode. Thereby, the plastic deformation of the belt 100 and the pressure roller 200 and the paper removability at the time of paper jamming are improved.
(2−6)駆動構成
図14は本実施例の定着装置Fにおける駆動ユニットの説明図である。この駆動ユニットは定着装置Fの一端側の側板602Lの外側に側板602Lに対向させて配設されてユニットフレーム404に組み付けられており、定着モータ800とギアトレインからなる。
(2-6) Drive Configuration FIG. 14 is an explanatory diagram of a drive unit in the fixing device F of this embodiment. This drive unit is disposed outside the side plate 602L on one end side of the fixing device F so as to face the side plate 602L and is assembled to the unit frame 404, and includes a fixing motor 800 and a gear train.
本実施例の定着装置Fにおいては、定着動作と着脱動作は、駆動ユニットに具備させた一つの定着モータ800で、回転方向を切り替えて行う。駆動構成は、大きく分けて下記2つの駆動列(ギアトレイン)から成り立っている(図14参照)。 In the fixing device F of the present embodiment, the fixing operation and the attaching / detaching operation are performed by switching the rotation direction with one fixing motor 800 provided in the drive unit. The drive configuration is roughly divided into the following two drive trains (gear trains) (see FIG. 14).
1.着脱駆動列(M1):定着モータ800〜圧解除ギア707の駆動列
2.定着駆動列(M2):定着モータ800〜加圧ローラギア801の駆動列
定着動作時には、着脱動作が行われないよう、着脱駆動列(M1)に搖動ギア806を設けている。揺動ギア806とは、ギアの接線力により搖動するギアであり、定着動作時は、この揺動ギア806は、着脱駆動列(M1)から外れるように構成されている。
1. Removable drive train (M1): drive train of the fixing motor 800 to the pressure release gear 707 Fixing drive train (M2): Drive train of the fixing motor 800 to the pressure roller gear 801 A peristaltic gear 806 is provided in the attach / detach drive train (M1) so that the attach / detach operation is not performed during the fixing operation. The oscillating gear 806 is a gear that is oscillated by the tangential force of the gear, and the oscillating gear 806 is configured to be disengaged from the removable drive train (M1) during the fixing operation.
また、着脱動作時には加圧ローラ200が回転しないように、ワンウェイギア802にワンウェイクラッチ802aが組み込まれている。着脱駆動時には、駆動軸808に対しワンウェイクラッチ802aが空転し、加圧ローラ200が回転しないようになっている。 A one-way clutch 802a is incorporated in the one-way gear 802 so that the pressure roller 200 does not rotate during the attachment / detachment operation. At the time of attachment / detachment driving, the one-way clutch 802a is idled with respect to the drive shaft 808 so that the pressure roller 200 does not rotate.
(2−7)ベルトユニット及び加圧ローラの交換作業
ベルトユニット110及び加圧ローラ200(又は、そのどちらか一方)の交換作業手順を図15(a)〜図15(c)を用いて説明する。この交換作業は、一般に、定着装置Fを所定の手順で画像形成装置本体の内部から外部に十分に引き出して露出させた状態にして、あるいは、画像形成装置本体から取り外した状態にして行われる。あるいは、画像形成装置1に搭載させたまま画像形成装置本体の内部を開放することで定着装置Fを露出させた状態にして行われる。
(2-7) Belt Unit and Pressure Roller Replacement Operation The procedure for replacing the belt unit 110 and the pressure roller 200 (or one of them) will be described with reference to FIGS. 15 (a) to 15 (c). To do. This replacement operation is generally performed in a state in which the fixing device F is sufficiently pulled out from the inside of the image forming apparatus main body to the outside by a predetermined procedure and exposed, or removed from the image forming apparatus main body. Alternatively, the fixing device F is exposed by opening the inside of the image forming apparatus main body while being mounted on the image forming apparatus 1.
画像形成装置1のメンテナンス等のために画像形成装置1の開閉部が開放されるとキルスイッチのOFF動作により画像形成装置本体の電源がOFFにされる。前述したように、画像形成装置1が稼働しておらず、電源がOFFされている場合は、搭載されている定着装置Fは圧解除モードに移行している。 When the opening / closing part of the image forming apparatus 1 is opened for maintenance of the image forming apparatus 1 or the like, the power of the image forming apparatus main body is turned off by the turning-off operation of the kill switch. As described above, when the image forming apparatus 1 is not in operation and the power is turned off, the mounted fixing device F is in the pressure release mode.
即ち、図15(a)に示すように、圧解除カム706が加圧板1、2(701、702)を持ち上げ、ベルトユニット110への加圧力を解除した状態になっている。従って、ベルトユニット110及び加圧ローラ200を交換する際は、図15(a)に示すように定着装置Fの加圧が解除されている状態において行われる。 That is, as shown in FIG. 15A, the pressure release cam 706 lifts the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) to release the pressure applied to the belt unit 110. Accordingly, when the belt unit 110 and the pressure roller 200 are replaced, the pressure is applied to the fixing device F as shown in FIG. 15A.
ここで、一端側と他端側の加圧機構710L・710Rにおいて加圧支持板700はそれぞれ常時はビス403により一端側の側板602L、他端側の側板602Rに対して固定されている。この加圧支持板700の装置に固定された位置を第1の位置Z1とする。この加圧支持板700の装置に固定された第1の位置Z1は装置動作を可能にする位置である。 Here, in the pressure mechanisms 710L and 710R on the one end side and the other end side, the pressure support plate 700 is always fixed to the side plate 602L on one end side and the side plate 602R on the other end side by screws 403, respectively. The position of the pressure support plate 700 fixed to the device is defined as a first position Z1. The first position Z1 fixed to the apparatus of the pressure support plate 700 is a position that enables the apparatus operation.
ベルトユニット及び加圧ローラの交換作業に際して、最初に、一端側と他端側の加圧機構710L・710Rにおいて、それぞれの加圧支持板700と側板602L・602Rを締結させているビス403を外す。 When replacing the belt unit and the pressure roller, first, the screws 403 that fasten the pressure support plate 700 and the side plates 602L and 602R are removed from the pressure mechanisms 710L and 710R on the one end side and the other end side. .
次に、圧解除軸708を中心に加圧支持板700を側板602L・602Rから引き起こし回動させる(図15(b))。本実施例では、加圧支持板700を90°回動させる。この加圧支持板700の90°引き起こし回動位置がベルトユニット110及び加圧ローラ200の少なくとも一方の装置からの取り出しを可能とする、第1の位置Z1とは異なる第2の位置Z2である。このとき、圧解除カム706の姿勢は変わらず、加圧板1、2(701、702)は圧解除軸708中心に圧解除カム706の表面を滑りながら回動する。 Next, the pressure support plate 700 is caused to rotate from the side plates 602L and 602R around the pressure release shaft 708 (FIG. 15B). In this embodiment, the pressure support plate 700 is rotated by 90 °. The rotation position of the pressure support plate 700 caused by 90 ° is a second position Z2 different from the first position Z1 that enables the belt unit 110 and the pressure roller 200 to be taken out from at least one of the devices. . At this time, the posture of the pressure release cam 706 does not change, and the pressure plates 1 and 2 (701, 702) rotate while sliding on the surface of the pressure release cam 706 around the pressure release shaft 708.
そして、ベルトユニット110及び加圧ローラ200を装置枠体600の一端側と他端側の側板602L・602Rから取り外す。そして、新しいベルトユニット106及び加圧ローラ200を装置枠体600の一端側と他端側の側板602L・602Rにセットする(図15(c))。ベルトユニット110及び加圧ローラ200の何れか一方にだけの交換の場合も含まれる。 Then, the belt unit 110 and the pressure roller 200 are removed from the side plates 602L and 602R on one end side and the other end side of the apparatus frame 600. Then, the new belt unit 106 and the pressure roller 200 are set on the side plates 602L and 602R on the one end side and the other end side of the apparatus frame 600 (FIG. 15C). The case where only one of the belt unit 110 and the pressure roller 200 is replaced is also included.
最後に、加圧支持板700を圧解除軸708中心に先ほどと逆方向に回動させて第2の位置Z2から第1の位置Z1に戻して、先ほど外したビス403を締めれば交換作業終了となる。 Finally, the pressure support plate 700 is rotated about the pressure release shaft 708 in the opposite direction to return to the first position Z1 from the second position Z2, and the screw 403 removed earlier is tightened to complete the replacement operation. It becomes.
(2−8)不良現象とそのメカニズム
しかしながら、この交換作業中に、不意に圧解除カム706が回転してしまい、交換作業終了時に、加圧状態になってしまうという事態が発生することがある。交換作業終了時に加圧状態になり、そのまま放置させられるとベルト100や加圧ローラ200の弾性層に塑性変形(Cセット)が発生する虞がある。
(2-8) Defect Phenomenon and its Mechanism However, the pressure release cam 706 may rotate unexpectedly during this replacement work, and a situation may occur in which the pressure is applied at the end of the replacement work. . If the pressure is applied at the end of the replacement operation and left as it is, plastic deformation (C set) may occur in the elastic layer of the belt 100 or the pressure roller 200.
この現象は、特に耐久等により、加圧板1、2(701、702)と圧解除カム706の摩擦係数が大きくなってくると発生しやすくなる。加圧板1、2(701、702)と圧解除カム706の摩擦係数が大きくなると、交換作業中の加圧板1、2(701、702)の回動動作により、圧解除カム706が回転させられるからである(図16)。その詳細なメカニズムについて、下記で述べる。 This phenomenon is likely to occur when the friction coefficient between the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) and the pressure release cam 706 increases due to durability and the like. When the friction coefficient between the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) and the pressure release cam 706 increases, the pressure release cam 706 is rotated by the rotation of the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) during the replacement operation. (FIG. 16). The detailed mechanism is described below.
(a)加圧板が圧解除カムを回そうとするトルク
圧解除モード時、加圧バネ1、2(701、702)により、圧解除カム706は加圧板1、2(701、702)から力Pだけ押圧されている(図17)。
(A) Torque for the pressure plate to rotate the pressure release cam In the pressure release mode, the pressure release cam 706 is forced from the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) by the pressure springs 1 and 2 (701 and 702). Only P is pressed (FIG. 17).
この状態で、加圧支持板700を圧解除軸708中心に回動させると、加圧板1、2(701、702)と圧解除カム706の間に摩擦力Fが生じる。そして、その摩擦力Fにより、圧解除カム706を回そうとするトルクTが生じる。 When the pressure support plate 700 is rotated around the pressure release shaft 708 in this state, a frictional force F is generated between the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) and the pressure release cam 706. Then, the friction force F generates a torque T that tries to rotate the pressure release cam 706.
F=P・μ(N) μ:加圧板と圧解除カムの摩擦係数
T=F・r(N・m) r:圧解除カムの半径
(b)圧解除カムを保持するトルク
加圧支持板700を開けるとき、圧解除カム706は図18において、時計回り方向にトルクTを受ける。このとき、圧解除カム706は、着脱駆動トルクT1によって保持されている。
F = P · μ (N) μ: friction coefficient between pressure plate and pressure release cam T = F · r (N · m) r: radius of pressure release cam (b) Torque holding pressure release cam Pressure support plate When opening 700, the pressure release cam 706 receives torque T in the clockwise direction in FIG. At this time, the pressure release cam 706 is held by the attachment / detachment drive torque T1.
それに対し、加圧支持板700を閉めるとき、圧解除カム706は反時計回り方向にトルクTを受ける。このとき、圧解除カム706は、着脱駆動トルクT1と定着駆動トルクT2の和(T1+T2)によって保持されている。なぜならば、圧解除カム706がこの方向に回転させられるとき、ワンウェイクラッチ802aが駆動軸808とロックし、駆動列が加圧ローラギアまで連結するからである。 On the other hand, when the pressure support plate 700 is closed, the pressure release cam 706 receives the torque T in the counterclockwise direction. At this time, the pressure release cam 706 is held by the sum (T1 + T2) of the attachment / detachment drive torque T1 and the fixing drive torque T2. This is because when the pressure release cam 706 is rotated in this direction, the one-way clutch 802a is locked to the drive shaft 808, and the drive train is connected to the pressure roller gear.
(c)トルクの関係
ここで、加圧板1、2(701、702)が圧解除カム706を回そうとするトルクTと、着脱駆動列の駆動トルクT1と、着脱駆動トルクT1と定着駆動トルクT2の和(T1+T2)との大小関係について述べる。
(C) Torque relationship Here, the torque T at which the pressure plates 1 and 2 (701, 702) rotate the pressure release cam 706, the drive torque T1 of the detachable drive train, the detachable drive torque T1, and the fixing drive torque. The magnitude relationship with the sum of T2 (T1 + T2) will be described.
本実施例において、定着装置初期のトルクの関係は、T<T1<(T1+T2)となっている。しかし、着脱動作を繰り返し行うと、加圧板1、2(701、702)と圧解除カム706の表面が削れ、加圧板1、2(701、702)が圧解除カム706を回そうとするトルクTが大きくなる。そして結果、T1<T<(T1+T2)という関係になる。 In this embodiment, the initial torque relationship of the fixing device is T <T1 <(T1 + T2). However, when the attaching / detaching operation is repeated, the surfaces of the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) and the pressure release cam 706 are scraped, and the pressure that the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) try to rotate the pressure release cam 706 is removed. T increases. As a result, a relationship of T1 <T <(T1 + T2) is established.
T1<Tの関係になると、加圧支持板700を開けると、圧解除カム706は加圧板1、2(701、702)によって回され、図16の状態になる。しかし、加圧支持板700を閉める際には、圧解除カム706を回そうとするトルクTよりも、圧解除カム706の保持トルク(T1+T2)の方が大きい。そのため、圧解除カム706は図16の姿勢のまま保たれ、加圧板1、2(701、702)のみ圧解除カム706の表面を滑るようにして回動する。 In the relationship of T1 <T, when the pressure support plate 700 is opened, the pressure release cam 706 is rotated by the pressure plates 1 and 2 (701 and 702), and the state shown in FIG. 16 is obtained. However, when the pressure support plate 700 is closed, the holding torque (T1 + T2) of the pressure release cam 706 is larger than the torque T for turning the pressure release cam 706. Therefore, the pressure release cam 706 is maintained in the posture shown in FIG. 16, and only the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) rotate so as to slide on the surface of the pressure release cam 706.
そうすると、加圧板1、2(701、702)が、圧解除カム706の変曲点706cを超えるタイミングで次の事象が生じる。即ち、今まで圧解除カム706によって圧縮させられていた加圧バネ1、2(704、705)の伸びようとする力P’によって、圧解除カム706は時計回り方向に回されてしまう(図19)。そうなると、交換作業終了時には、加圧状態になってしまう。 Then, the following event occurs at the timing when the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) exceed the inflection point 706c of the pressure release cam 706. In other words, the pressure release cam 706 is rotated in the clockwise direction by the force P ′ to be applied to the pressure springs 1 and 2 (704, 705) that has been compressed by the pressure release cam 706 until now (FIG. 19). Then, at the end of the replacement work, it will be in a pressurized state.
初期設定で、T>T1>(T1+T2)という関係にすると、加圧支持板700の開閉動作で、圧解除カム706は加圧板1、2(701、702)と常に連れ回りをするようになる。この状態だと、交換作業時に上記のような事態(加圧状態)が発生することはない。 In the initial setting, if T> T1> (T1 + T2), the pressure release cam 706 always rotates with the pressure plates 1 and 2 (701 and 702) by the opening and closing operation of the pressure support plate 700. . In this state, the above situation (pressurized state) does not occur during the replacement work.
しかし、T>T1>(T1+T2)という関係にするということは、着脱トルクを上げるということである。着脱トルクを上げると、加圧板、もしくは圧解除カムの表面削れが顕著になり、着脱動作のトルクアップや削れ粉の飛散等の問題が発生する。そのため、T>T1>(T1+T2)という関係に設定することは好ましくない。 However, the relationship T> T1> (T1 + T2) means that the attachment / detachment torque is increased. When the attachment / detachment torque is increased, the surface of the pressure plate or the pressure release cam becomes noticeable, and problems such as torque increase in attachment / detachment operation and scattering of shaving powder occur. For this reason, it is not preferable to set the relationship T> T1> (T1 + T2).
(9)ギアロック機構
上記不良に対する対策である、ギアロック機構910について図1、図20を用いて説明する。
(9) Gear lock mechanism A gear lock mechanism 910, which is a countermeasure against the above-described defects, will be described with reference to FIGS.
ギアロック機構910は、回転規制部材(規制部材)900と、回動軸902から成り立つ。回転規制部材900は、回動軸902の中心に回動可能である(図1)。通常時、回転規制部材900の一端900aは、加圧支持板700の突き当て部700aに突き当たっており、回転規制部材の他端900bは、圧解除アイドラギア2(804)から離間している(図1)。 The gear lock mechanism 910 includes a rotation regulating member (regulating member) 900 and a rotation shaft 902. The rotation restricting member 900 can be rotated about the center of the rotation shaft 902 (FIG. 1). Normally, one end 900a of the rotation restricting member 900 is in contact with the abutting portion 700a of the pressure support plate 700, and the other end 900b of the rotation restricting member is separated from the pressure release idler gear 2 (804) (FIG. 1).
ベルトユニット110や加圧ローラ200を交換する際に、加圧支持板700を開けると、加圧支持板700の突き当て部700aと回転規制部材900の一端900aが離れる。そして、回転規制部材900の自重により回転規制部材900は圧解除アイドラギア2(804)に向かって回転する(図21)。そして、圧解除アイドラギア2(804)の歯と歯の間に回転規制部材の他端900bが入り込み、圧解除アイドラギア2(804)の回転を規制する。このように、回転規制部材900が駆動列M1と接触して動作をロックする方向は一方向のみである。 When the pressure support plate 700 is opened when replacing the belt unit 110 or the pressure roller 200, the abutting portion 700a of the pressure support plate 700 and the one end 900a of the rotation regulating member 900 are separated. The rotation regulating member 900 rotates toward the pressure release idler gear 2 (804) by its own weight (FIG. 21). Then, the other end 900b of the rotation restricting member enters between the teeth of the pressure release idler gear 2 (804) to restrict the rotation of the pressure release idler gear 2 (804). In this way, the rotation restricting member 900 is in contact with the drive train M1 to lock the operation in only one direction.
圧解除アイドラギア2(804)の回転方向について、図21を用いて説明する。加圧支持板700を開けるとき、つまり、圧解除カム706が右回転方向に回転しようとするとき、圧解除アイドラギア2(804)は右回転方向に回転しようとする。 The rotation direction of the pressure release idler gear 2 (804) will be described with reference to FIG. When the pressure support plate 700 is opened, that is, when the pressure release cam 706 is about to rotate in the clockwise direction, the pressure release idler gear 2 (804) attempts to rotate in the clockwise direction.
回転規制部材900の他端900bは、圧解除アイドラギア2(804)が右回転方向に回転するとき、圧解除アイドラギア2(804)の歯面に食い込み勝手に力を受ける。そのため、圧解除アイドラギア2(804)の回転トルクによって、回転規制部材900が圧解除アイドラギア2(804)から離れることはない。 When the pressure release idler gear 2 (804) rotates in the clockwise direction, the other end 900b of the rotation restricting member 900 bites into the tooth surface of the pressure release idler gear 2 (804) and receives force. Therefore, the rotation restricting member 900 is not separated from the pressure release idler gear 2 (804) by the rotational torque of the pressure release idler gear 2 (804).
加圧支持板700を閉めるとき、つまり、圧解除カム706が左回転方向に回転しようとするとき、圧解除アイドラギア2(804)は左回転方向に回転しようとする。このとき、回転規制部材の他端900bは、圧解除アイドラギア2(804)の回転トルクによって、圧解除アイドラギア2(804)から離れるように力を受ける。しかし、加圧支持板700を閉めるとき、圧解除カム706は、着脱駆動トルクT1と定着駆動トルクT2の和(T1+T2)で保持されており、その保持トルクは十分大きいので、そもそも圧解除アイドラギア2(804)は回転しないので、問題ない。 When the pressure support plate 700 is closed, that is, when the pressure release cam 706 is going to rotate in the counterclockwise direction, the pressure release idler gear 2 (804) tends to rotate in the counterclockwise direction. At this time, the other end 900b of the rotation restricting member receives a force away from the pressure release idler gear 2 (804) by the rotational torque of the pressure release idler gear 2 (804). However, when the pressure support plate 700 is closed, the pressure release cam 706 is held at the sum (T1 + T2) of the attachment / detachment drive torque T1 and the fixing drive torque T2, and the holding torque is sufficiently large. Since (804) does not rotate, there is no problem.
以上、回転規制部材900が圧解除アイドラギア2(804)の回転を規制することにより、圧解除カム706が加圧板1、2(701、702)によって回転されることを確実に防止することができる。そして、結果的に、ベルトユニット106及び加圧ローラ200の交換作業中に定着装置Fが加圧状態になってしまうことを防止できる。 As described above, the rotation regulating member 900 regulates the rotation of the pressure release idler gear 2 (804), so that the pressure release cam 706 can be reliably prevented from being rotated by the pressure plates 1 and 2 (701, 702). . As a result, it is possible to prevent the fixing device F from being pressed during the replacement operation of the belt unit 106 and the pressure roller 200.
本実施例1の定着装置Fの特徴構成をまとめると次のとおりである。用紙上のトナー像tをその間のニップ部Nで加熱するベルト100と加圧ローラ200を有する。その少なくとも一方を他方に向けて加圧するための加圧部材701・702を有する。この加圧部材701・702によるニップ部Nの加圧力を第1の加圧力と第1の加圧力よりも低い第2の加圧力に変更可能な加圧力変更機構720(L、R)を有する。この加圧力変更機構に駆動力を伝達するための駆動列M1を有する。 The characteristic configuration of the fixing device F according to the first embodiment is summarized as follows. A belt 100 and a pressure roller 200 are provided to heat the toner image t on the paper at the nip portion N therebetween. There are pressure members 701 and 702 for pressing at least one of them toward the other. A pressing force changing mechanism 720 (L, R) that can change the pressing force of the nip portion N by the pressing members 701 and 702 to a first pressing force and a second pressing force lower than the first pressing force. . A driving train M1 for transmitting a driving force to the pressure changing mechanism is provided.
また、加圧部材701・702を支持している加圧支持板700を有する。加圧支持板700は、装置に固定されて装置動作を可能にする第1の位置Z1と、固定が解除されてベルト100と加圧ローラ200の少なくとも一方の装置からの取り出しを可能とする、第1の位置Z1とは異なる第2の位置Z2とに移動可能である。 Further, the pressure support plate 700 that supports the pressure members 701 and 702 is provided. The pressure support plate 700 is fixed to the device to enable the device operation, and the fixing is released to enable the belt 100 and the pressure roller 200 to be taken out from at least one device. It can move to a second position Z2 different from the first position Z1.
加圧支持板700の位置移動に伴い駆動列M1に接触・離間動作をする回転規制部材900を有する。回転規制部材900は、加圧支持板700が第1の位置Z1に位置しているときは駆動列M1から離間しており、第2の位置Z2に位置しているときは駆動列M1と接触して駆動列M1の動作をロックする。 A rotation restricting member 900 that performs a contact / separation operation with respect to the drive train M <b> 1 as the pressure support plate 700 moves is provided. The rotation regulating member 900 is separated from the drive train M1 when the pressure support plate 700 is located at the first position Z1, and contacts the drive train M1 when located at the second position Z2. Thus, the operation of the drive train M1 is locked.
《実施例2》
本実施例2では、ギアロック機構の構成のみ実施例1と異なる。
Example 2
The second embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the gear lock mechanism.
(10)ギアロック機構
本実施例2のギアロック機構910について図22、図23を用いて説明する。ギアロック機構910は、回転規制部材900と、付勢部材901と、回動軸902から成り立つ。回転規制部材900は、回動軸902を中心に回動可能であり、付勢部材901により、時計回り方向に付勢されている(図22)。
(10) Gear Lock Mechanism A gear lock mechanism 910 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The gear lock mechanism 910 includes a rotation restricting member 900, an urging member 901, and a rotating shaft 902. The rotation restricting member 900 is rotatable about a rotation shaft 902 and is urged clockwise by the urging member 901 (FIG. 22).
通常時、回転規制部材900の一端900aは、加圧支持板700の突き当て部700aに突き当たっており、回転規制部材900の他端900bは、圧解除アイドラギア2(804)から離間している(図23)。 Normally, one end 900a of the rotation restricting member 900 abuts against the abutting portion 700a of the pressure support plate 700, and the other end 900b of the rotation restricting member 900 is separated from the pressure release idler gear 2 (804) ( FIG. 23).
ベルトユニット110や加圧ローラ200を交換する際に、加圧支持板700を開ける。そうすると、加圧支持板700の突き当て部700aと回転規制部材900の一端700aが離れ、付勢部材901により回転規制部材900は圧解除アイドラギア2(804)に向かって回転する。そして、圧解除アイドラギア2(804)の歯と歯の間に回転規制部材の他端900bが入り込み、圧解除アイドラギア2(804)の回転を規制する(図24)。 When replacing the belt unit 110 or the pressure roller 200, the pressure support plate 700 is opened. Then, the abutting portion 700a of the pressure support plate 700 and the one end 700a of the rotation restricting member 900 are separated, and the rotation restricting member 900 is rotated toward the pressure release idler gear 2 (804) by the biasing member 901. Then, the other end 900b of the rotation restricting member enters between the teeth of the pressure release idler gear 2 (804) to restrict the rotation of the pressure release idler gear 2 (804) (FIG. 24).
付勢部材901の付勢力により、圧解除アイドラギア2(804)の回転方向に関わらず、回転規制部材900が圧解除アイドラギア2(804)の回転を規制することができる。 Regardless of the rotation direction of the pressure release idler gear 2 (804), the rotation restricting member 900 can restrict the rotation of the pressure release idler gear 2 (804) by the biasing force of the biasing member 901.
以上、回転規制部材900が圧解除アイドラギア2(804)の回転を規制することにより、圧解除カム706が加圧板1、2(701、702)によって回転されることを確実に防止することができる。そして、結果的に交換作業中に定着装置が加圧状態になってしまうことを防止できる。 As described above, the rotation regulating member 900 regulates the rotation of the pressure release idler gear 2 (804), so that the pressure release cam 706 can be reliably prevented from being rotated by the pressure plates 1 and 2 (701, 702). . As a result, it is possible to prevent the fixing device from being pressed during the replacement operation.
《その他の実施例》
(1)実施例では、画像加熱装置として、用紙上(記録材上)に形成された未定着のトナー像を加熱して定着する定着装置を例にして説明したがこれに限られない。用紙Pに定着もしくは仮定着されたトナー像を再加熱して画像のグロス(光沢度)を増大させる装置(光沢向上装置)にも本発明を適用することが可能である。
<< Other Examples >>
(1) In the embodiment, the image heating apparatus has been described by taking as an example a fixing apparatus that heats and fixes an unfixed toner image formed on a sheet (on a recording material), but is not limited thereto. The present invention can also be applied to an apparatus (gloss enhancement apparatus) that increases the gloss (glossiness) of an image by reheating a toner image fixed or assumed on the paper P.
(2)画像加熱装置は、第1の回転体と第2の回転体は共にローラ体である装置構成であってもよいし、共にエンドレスベルトである装置構成であってもよいし、一方がローラ体であり他方がエンドレスベルトである装置構成であってもよい。 (2) The image heating apparatus may have a device configuration in which the first rotating body and the second rotating body are both roller bodies, or may be an apparatus configuration in which both are endless belts. An apparatus configuration in which a roller body and the other is an endless belt may be employed.
(3)画像加熱装置の加圧機構は第1の回転体と第2の回転体のうちの少なくとも一方を他方に向けて加圧する構成であればよい。 (3) The pressurizing mechanism of the image heating apparatus may be configured to pressurize at least one of the first rotating body and the second rotating body toward the other.
(4)画像加熱装置は第1の回転体と第2の回転体の少なくとも一方を加熱器で外部加熱或いは内部加熱する装置構成であればよく、加熱器は実施例の誘導加熱に限られない。接触型ヒータや熱線照射加熱であってもよい。 (4) The image heating device may be any device configuration in which at least one of the first rotating body and the second rotating body is externally heated or internally heated by a heater, and the heater is not limited to the induction heating in the embodiment. . It may be a contact type heater or heat ray irradiation heating.
(5)画像形成装置は実施例のようなフルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、FAX、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。 (5) The image forming apparatus is not limited to an image forming apparatus that forms a full-color image as in the embodiment, and may be an image forming apparatus that forms a monochrome image. In addition, the image forming apparatus can be implemented in various applications such as a copying machine, a FAX, and a multifunction machine having a plurality of these functions in addition to necessary equipment, equipment, and housing structure.
F・・画像加熱装置(定着装置)、100・・第1の回転体、200・・第2の回転体、701・702・・加圧部材、720・・加圧力変更機構、M1・・駆動列、700・・加圧支持部材、900)・・規制部材 F..Image heating device (fixing device), 100..First rotating body, 200..Second rotating body, 701.702..Pressure member, 720..Pressure changing mechanism, M1..Drive Row, 700 ... Pressure support member, 900) ... Control member
Claims (7)
前記第1及び第2の回転体のうち少なくとも一方を他方に向けて加圧するための加圧部材と、
前記加圧部材による前記ニップ部の加圧力を第1の加圧力と前記第1の加圧力よりも低い第2の加圧力に変更可能な加圧力変更機構と、
前記加圧力変更機構に駆動力を伝達するための駆動列と、
前記加圧部材を支持しており、装置に固定されて装置動作を可能にする第1の位置と、前記固定が解除されて前記第1及び第2の回転体の少なくとも一方の装置からの取り出しを可能とする、前記第1の位置とは異なる第2の位置とに移動可能な加圧支持部材と、
前記加圧支持部材の位置移動に伴い前記駆動列に接触・離間動作をする規制部材と、を有し、
前記規制部材は、加圧支持部材が前記第1の位置に位置しているときは前記駆動列から離間しており、前記第2の位置に位置しているときは前記駆動列と接触して前記駆動列の動作をロックすることを特徴とする画像加熱装置。 First and second rotating bodies for heating a toner image on a recording material at a nip portion therebetween;
A pressing member for pressing at least one of the first and second rotating bodies toward the other; and
A pressing force changing mechanism capable of changing the pressing force of the nip portion by the pressing member into a first pressing force and a second pressing force lower than the first pressing force;
A drive train for transmitting a drive force to the pressure change mechanism;
A first position that supports the pressure member and is fixed to the apparatus to enable the apparatus to operate, and the fixed state is released and the first and second rotating bodies are removed from at least one of the apparatuses. A pressure support member movable to a second position different from the first position;
A regulating member that performs a contact / separation operation with the drive train in accordance with the movement of the position of the pressure support member,
The regulating member is separated from the drive train when the pressure support member is located at the first position, and is in contact with the drive train when located at the second position. An image heating apparatus that locks an operation of the drive train.
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