JP6969323B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体に現像剤を定着する定着装置、及び、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device for fixing a developer on a recording medium and an image forming device for forming an image on a recording medium.
従来、画像形成装置に用いられる定着装置として、無端ベルトを用いたものが知られている。例えば特許文献1では、加圧ベルト方式の定着装置として、加熱ローラと、加熱ローラとの間で無端ベルトを挟む加圧パッドと、加圧パッドを加熱ローラに向けて押圧するカムとを備えたものが知られている。
Conventionally, as a fixing device used in an image forming device, a fixing device using an endless belt is known. For example, in
しかしながら、従来技術では、加圧パッドからカムに加わる押圧力の反力をカムシャフトのみで支持しているため、カムシャフトが撓んで定着ニップ部における回転軸方向中央のニップ圧が端部よりも小さくなってしまうおそれがある。 However, in the prior art, since the reaction force of the pressing force applied to the cam from the pressure pad is supported only by the camshaft, the camshaft bends and the nip pressure at the center of the fixing nip in the rotation axis direction is higher than that at the end. It may become smaller.
そこで、本発明は、加圧パッドなどの加圧部材またはニップ形成部材からカムに加わる反力によって、回転軸方向中央のニップ圧が端部に比べて小さくなることを抑制することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to prevent the nip pressure at the center in the rotation axis direction from becoming smaller than that at the end due to the reaction force applied to the cam from the pressurizing member such as the pressurizing pad or the nip forming member. ..
前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、ヒータと、前記ヒータによって加熱される対向部材と、無端ベルトと、前記無端ベルトの内周面に接触し、前記対向部材との間で前記無端ベルトを挟んでニップ部を形成する加圧部材と、前記加圧部材を前記対向部材に向けて押圧するカム部材と、前記カム部材を挟んで前記加圧部材と反対側に配置され、前記カム部材を支持するステイと、を備える。
前記カム部材は、前記加圧部材の前記無端ベルトの幅方向における中央部を前記対向部材に向けて押圧するセンターカムと、前記センターカムよりも外周長が小さく、前記加圧部材の前記幅方向における端部を前記対向部材に向けて押圧するサイドカムと、を有する。
前記センターカムは、前記ステイに接触する。
In order to solve the above problems, the fixing device according to the present invention is in contact with the heater, the facing member heated by the heater, the endless belt, and the inner peripheral surface of the endless belt, and is between the facing member. A pressurizing member that sandwiches the endless belt to form a nip portion, a cam member that presses the pressurizing member toward the facing member, and a cam member that sandwiches the cam member and is arranged on the opposite side of the pressurizing member. A stay that supports the cam member is provided.
The cam member includes a center cam that presses the central portion of the pressurizing member in the width direction of the endless belt toward the facing member, and a center cam having a smaller outer peripheral length than the center cam and the pressurizing member in the width direction. It has a side cam that presses the end portion thereof toward the facing member.
The center cam comes into contact with the stay.
この構成によれば、センターカムがステイに接触するので、加圧部材からカム部材に加わる反力によって、ニップ部における回転軸方向中央のニップ圧が端部のニップ圧よりも小さくなることを抑制することができる。 According to this configuration, since the center cam comes into contact with the stay, it is suppressed that the nip pressure at the center of the nip portion in the rotation axis direction becomes smaller than the nip pressure at the end due to the reaction force applied to the cam member from the pressurizing member. can do.
また、前記センターカムは、前記カム部材の回転角度によらずに、前記ステイに常時接触していてもよい。 Further, the center cam may be in constant contact with the stay regardless of the rotation angle of the cam member.
これによれば、カム部材の回転角度がどの角度であっても、ニップ部における回転軸方向中央のニップ圧が端部のニップ圧よりも小さくなることを抑制することができる。 According to this, regardless of the rotation angle of the cam member, it is possible to prevent the nip pressure at the center of the nip portion in the rotation axis direction from becoming smaller than the nip pressure at the end portion.
また、前記カム部材の回転角度が第1角度であるときに、前記サイドカムは、前記ステイに接触してもよい。 Further, when the rotation angle of the cam member is the first angle, the side cam may come into contact with the stay.
これによれば、カム部材が第1角度であるときに、センターカムおよびサイドカムがステイに接触するので、カム部材のカムシャフトが撓むのを抑えることができる。また、センターカムおよびサイドカムがステイで支持されているので、加圧部材の幅方向の全体に強い押圧力を加えることができ、例えば普通紙などの比較的幅広の用紙に対して良好にニップ圧を加えることができる。 According to this, when the cam member is at the first angle, the center cam and the side cam come into contact with the stay, so that it is possible to suppress the camshaft of the cam member from bending. Further, since the center cam and the side cam are supported by the stay, a strong pressing force can be applied to the entire width direction of the pressurizing member, and the nip pressure is satisfactorily applied to a relatively wide paper such as plain paper. Can be added.
また、前記センターカムの長径と前記サイドカムの長径は等しく、前記カム部材の回転角度が前記第1角度であるときに、前記センターカムの長径および前記サイドカムの長径が、前記対向部材と前記加圧部材が対向する対向方向に沿っていてもよい。 Further, when the major axis of the center cam and the major axis of the side cam are equal to each other and the rotation angle of the cam member is the first angle, the major axis of the center cam and the major axis of the side cam are pressurized with the facing member. The members may be along opposite directions.
これによれば、各カムの押圧力が最大となる状態において、各カムがステイで支持されるので、最大の押圧力を良好に発生させることができる。 According to this, in a state where the pressing force of each cam is maximum, each cam is supported by the stay, so that the maximum pressing force can be satisfactorily generated.
また、前記カム部材の回転角度が第2角度であるときに、前記サイドカムは、前記ステイから離間していてもよい。 Further, when the rotation angle of the cam member is the second angle, the side cam may be separated from the stay.
これによれば、第2角度においてサイドカムがステイから離間しているので、サイドカムから加圧部材の端部に加わる押圧力を小さくして、中央が高いニップ圧分布を得ることができる。また、サイドカムをステイから離間させることで、カム部材の駆動トルクを小さく抑えることができる。 According to this, since the side cam is separated from the stay at the second angle, the pressing force applied to the end portion of the pressurizing member from the side cam can be reduced, and a high nip pressure distribution at the center can be obtained. Further, by separating the side cam from the stay, the drive torque of the cam member can be suppressed to a small size.
また、前記カム部材は、カムシャフトを有し、前記カム部材の回転角度が前記第2角度であるときに、前記センターカムの作用点から前記カムシャフトの回転中心までの寸法であるセンター作用半径は、第1寸法であり、前記サイドカムの作用点から前記回転中心までの長さであるサイド作用半径は、前記第1寸法よりも小さい第2寸法であってもよい。 Further, the cam member has a cam shaft, and when the rotation angle of the cam member is the second angle, the center working radius is a dimension from the action point of the center cam to the rotation center of the cam shaft. Is the first dimension, and the side action radius, which is the length from the action point of the side cam to the rotation center, may be the second dimension smaller than the first dimension.
これによれば、サイド作用半径をセンター作用半径よりも小さくすることで、サイドカムから加圧部材の端部に加わる押圧力を小さくすることができるので、中央が高いニップ圧分布を得ることができる。また、サイドカムから加圧部材の端部に加わる押圧力を小さくすることで、カム部材の駆動トルクを小さく抑えることができる。 According to this, by making the side working radius smaller than the center working radius, the pressing force applied to the end of the pressurizing member from the side cam can be reduced, so that a high nip pressure distribution at the center can be obtained. .. Further, by reducing the pressing force applied to the end portion of the pressurizing member from the side cam, the driving torque of the cam member can be suppressed to a small size.
また、前記カム部材の回転角度が第3角度であるときに、前記センター作用半径および前記サイド作用半径は、前記第1寸法よりも小さい第3寸法であってもよい。 Further, when the rotation angle of the cam member is the third angle, the center working radius and the side working radius may have a third dimension smaller than the first dimension.
これによれば、各作用半径を第1寸法よりも小さくすることで、例えばカム部材の回転角度が第1角度であるときと比べ、中央が高いニップ圧分布を全体的に低くすることができるので、厚紙や封筒などの比較的厚めの用紙に対して良好なニップ圧を加えることができる。 According to this, by making each radius of action smaller than the first dimension, for example, the nip pressure distribution having a high center can be lowered as a whole as compared with the case where the rotation angle of the cam member is the first angle. Therefore, good nip pressure can be applied to relatively thick paper such as thick paper and envelopes.
また、前記定着装置は、前記幅方向において前記無端ベルトの中央部に位置し、前記加圧部材と前記センターカムとの間に設けられ、前記加圧部材を前記対向部材に向けて付勢するセンター付勢部材と、前記幅方向において前記無端ベルトの端部に位置し、前記加圧部材と前記サイドカムとの間に設けられ、前記加圧部材を前記対向部材に向けて付勢するサイド付勢部材と、をさらに備え、前記サイド付勢部材の付勢力は、前記センター付勢部材の付勢力よりも小さくてもよい。 Further, the fixing device is located at the center of the endless belt in the width direction, is provided between the pressurizing member and the center cam, and urges the pressurizing member toward the facing member. A side having a center urging member, located at the end of the endless belt in the width direction, provided between the pressurizing member and the side cam, and urging the pressurizing member toward the facing member. Further including a urging member, the urging force of the side urging member may be smaller than the urging force of the center urging member.
これによれば、サイド付勢部材の付勢力をセンター付勢部材の付勢力よりも小さくすることで、中央が高いニップ圧分布を得ることができるので、例えば普通紙などの比較的幅広の用紙に対して良好にニップ圧を加えることができる。 According to this, by making the urging force of the side urging member smaller than the urging force of the center urging member, a high nip pressure distribution at the center can be obtained, so that relatively wide paper such as plain paper can be obtained. The nip pressure can be applied satisfactorily.
また、前記センター付勢部材は、前記幅方向に並ぶ所定数のバネを有し、前記センターカムの前記幅方向の一端側または他端側に配置される2つのバネのピッチよりも、前記センターカムの前記幅方向の中央側に配置される2つのバネのピッチの方が小さくてもよい。 Further, the center urging member has a predetermined number of springs arranged in the width direction, and the center is more than the pitch of two springs arranged on one end side or the other end side in the width direction of the center cam. The pitch of the two springs arranged on the center side of the cam in the width direction may be smaller.
これによれば、センターカムの幅方向の中央において付勢力を大きくし、両端において付勢力を小さくすることができるので、センターカムの範囲においても、中央が高いニップ圧分布を得ることができる。 According to this, since the urging force can be increased at the center in the width direction of the center cam and the urging force can be decreased at both ends, a high nip pressure distribution at the center can be obtained even in the range of the center cam.
また、前記定着装置は、前記センター付勢部材と前記センターカムとの間で挟まれ、前記カム部材の回転動作と連動して前記対向部材と前記加圧部材が対向する対向方向に移動するセンター移動部材と、前記サイド付勢部材と前記サイドカムとの間で挟まれ、前記カム部材の回転動作と連動して前記対向方向に移動するサイド移動部材と、をさらに備えていてもよい。 Further, the fixing device is sandwiched between the center urging member and the center cam, and the center moves in the opposite direction in which the facing member and the pressurizing member face each other in conjunction with the rotational operation of the cam member. A moving member and a side moving member sandwiched between the side urging member and the side cam and moving in the opposite direction in conjunction with the rotational operation of the cam member may be further provided.
これによれば、付勢部材とは別の部材である移動部材にカム部材が摺接するので、カム部材をスムーズに回転させることができる。 According to this, since the cam member is in sliding contact with the moving member which is a member different from the urging member, the cam member can be smoothly rotated.
また、前記ステイは、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向において、前記カム部材よりも上流に位置して前記対向部材に向けて延びる上流側壁と、前記カム部材よりも下流に位置して前記対向部材に向けて延びる下流側壁と、を有し、
前記センター移動部材および前記サイド移動部材は、前記上流側壁および前記下流側壁によって挟まれていてもよい。
Further, the stay is located upstream of the cam member and extends toward the facing member in the moving direction of the endless belt in the nip portion, and is located downstream of the cam member. With a downstream side wall extending towards the opposing member,
The center moving member and the side moving member may be sandwiched between the upstream side wall and the downstream side wall.
これによれば、各移動部材をステイの上流側壁および下流側壁で移動可能に支持することができるので、例えば各移動部材を移動可能に支持する部材をステイとは別部材とする構造と比べ、部品点数の増加を抑えることができる。 According to this, since each moving member can be movably supported by the upstream side wall and the downstream side wall of the stay, for example, as compared with a structure in which the member that movably supports each moving member is a separate member from the stay. It is possible to suppress an increase in the number of parts.
また、前記センター移動部材および前記サイド移動部材は、それぞれ、前記カム部材が摺接する第1壁と、当該第1壁の前記移動方向の上流端から前記ステイの前記上流側壁に沿って延びる第2壁と、前記第1壁の前記移動方向の下流端から前記ステイの前記下流側壁に沿って延びる第3壁と、を有していてもよい。 Further, the center moving member and the side moving member each extend from the first wall to which the cam member slides and the upstream end of the first wall in the moving direction along the upstream side wall of the stay. It may have a wall and a third wall extending along the downstream side wall of the stay from the downstream end of the first wall in the moving direction.
これによれば、各移動部材の第2壁および第3壁がステイの上流側壁および下流側壁に面接触するので、カム部材の回転によってカム部材と各移動部材との接触位置が無端ベルトの移動方向にずれても各第1壁の向きが変化するのを抑えることができる。また、各移動部材の対向方向への移動をステイによって良好にガイドすることができる。 According to this, since the second wall and the third wall of each moving member come into surface contact with the upstream side wall and the downstream side wall of the stay, the contact position between the cam member and each moving member is moved by the endless belt due to the rotation of the cam member. It is possible to suppress the change in the orientation of each first wall even if the first wall is displaced in the direction. Further, the movement of each moving member in the opposite direction can be satisfactorily guided by the stay.
また、前記センター移動部材および前記サイド移動部材は、それぞれ、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向において、上流側の端部を中心に回動可能に構成されていてもよい。 Further, the center moving member and the side moving member may be configured to be rotatable around the upstream end portion in the moving direction of the endless belt in the nip portion, respectively.
これによれば、例えば各移動部材が対向方向に平行移動する構造と比べ、対向部材と加圧部材の間のニップ部の入口側のニップ圧変動量を小さくすることができるので、用紙がニップ部に突入する際のすべりに起因する印字乱れを抑制することができる。 According to this, for example, as compared with a structure in which each moving member moves in parallel in the facing direction, the amount of fluctuation in the nip pressure on the inlet side of the nip portion between the facing member and the pressurizing member can be reduced, so that the paper nips. It is possible to suppress printing distortion caused by slippage when plunging into the portion.
また、前記センター付勢部材および前記サイド付勢部材は、それぞれ、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向に並ぶ複数のバネを有していてもよい。 Further, the center urging member and the side urging member may each have a plurality of springs arranged in the moving direction of the endless belt in the nip portion.
また、前記カム部材は、カムシャフトを有し、前記カムシャフトは、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向において、前記加圧部材の中央よりも上流側に位置していてもよい。 Further, the cam member may have a camshaft, and the camshaft may be located upstream of the center of the pressurizing member in the moving direction of the endless belt in the nip portion.
また、前記サイドカムは、前記加圧部材の前記幅方向における両端に対応する位置にそれぞれ1つずつ配置されていてもよい。 Further, the side cams may be arranged one by one at positions corresponding to both ends of the pressurizing member in the width direction.
また、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、無端ベルトと、前記無端ベルトの外周面に接触する対向部材と、前記無端ベルトの内周面に接触し、前記対向部材との間で前記無端ベルトを挟むニップ形成部材と、前記ニップ形成部材を前記対向部材に向けて押圧するカム部材と、前記カム部材を挟んで前記ニップ形成部材と反対側に配置され、前記カム部材を支持するステイと、を備える。
前記カム部材は、前記ニップ形成部材の前記無端ベルトの幅方向における中央部を前記対向部材に向けて押圧するセンターカムと、前記センターカムよりも外周長が小さく、前記ニップ形成部材の前記幅方向における端部を前記対向部材に向けて押圧するサイドカムと、を有する。
前記センターカムは、前記ステイに接触する。
Further, the image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus for forming an image on a recording medium, and is formed on an endless belt, an opposing member in contact with the outer peripheral surface of the endless belt, and an inner peripheral surface of the endless belt. A nip forming member that comes into contact and sandwiches the endless belt between the facing member, a cam member that presses the nip forming member toward the facing member, and a side opposite to the nip forming member that sandwiches the cam member. It is provided with a stay which is arranged in and supports the cam member.
The cam member includes a center cam that presses the central portion of the nip forming member in the width direction of the endless belt toward the facing member, and a center cam having a smaller outer peripheral length than the center cam and having the width direction of the nip forming member. Has a side cam that presses the end portion of the above-mentioned facing member toward the facing member.
The center cam comes into contact with the stay.
この構成によれば、センターカムがステイに接触するので、ニップ形成部材からカム部材に加わる反力によって、ニップ部における回転軸方向中央のニップ圧が端部のニップ圧よりも小さくなることを抑制することができる。 According to this configuration, since the center cam comes into contact with the stay, it is suppressed that the nip pressure at the center of the nip portion in the rotation axis direction becomes smaller than the nip pressure at the end due to the reaction force applied to the cam member from the nip forming member. can do.
本発明によれば、加圧パッドなどの加圧部材またはニップ形成部材からカムに加わる反力によって、回転軸方向中央のニップ圧が端部に比べて小さくなることを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the nip pressure at the center in the rotation axis direction from becoming smaller than that at the end due to the reaction force applied to the cam from the pressure member such as the pressure pad or the nip forming member.
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、図1における紙面に向かって左側を「前」、紙面に向かって右側を「後」とし、紙面に向かって奥側を「左」、紙面に向かって手前側を「右」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下」とする。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, the direction is "front" when facing the paper in FIG. 1, "rear" when facing the paper, "left" when facing the paper, and front toward the paper. The side is "right". In addition, the vertical direction is defined as "up and down" toward the paper surface.
図1に示すように、レーザプリンタ1は、筐体2内に、給紙部3と、露光装置4と、プロセスカートリッジ5と、定着装置8とを主に備えている。
As shown in FIG. 1, the
給紙部3は、筐体2内の下部に設けられ、記録媒体の一例としての用紙Sが収容される給紙トレイ31と、用紙押圧板32と、給紙機構33とを主に備えている。給紙トレイ31に収容された用紙Sは、用紙押圧板32によって上方に寄せられ、給紙機構33によってプロセスカートリッジ5に供給される。
The paper feed unit 3 is provided in the lower part of the
露光装置4は、筐体2内の上部に配置され、図示しない光源装置や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置4では、光源装置から出射される画像データに基づく光ビームが、感光体ドラム61の表面で高速走査されることで、感光体ドラム61の表面を露光する。
The
プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置され、筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から筐体2に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像ユニット7とを備えている。ドラムユニット6は、感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63とを主に備えている。また、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して着脱可能となっており、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、トナーを収容する収容部74とを主に備えている。
The process cartridge 5 is arranged below the
プロセスカートリッジ5では、感光体ドラム61の表面が、帯電器62により一様に帯電された後、露光装置4からの光ビームによって露光されることで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、収容部74内のトナーは、供給ローラ72を介して現像ローラ71に供給され、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。現像ローラ71上に担持されたトナーは、現像ローラ71から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の間を用紙Sが搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像が用紙S上に転写される。
In the process cartridge 5, the surface of the
定着装置8は、プロセスカートリッジ5の後方に配置されている。トナー像が転写された用紙Sは、定着装置8を通過することでトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Sは、搬送ローラ23,24によって排紙トレイ22上に排出される。
The fixing
図2に示すように、定着装置8は、対向部材の一例としての加熱ローラ81と、ヒータ82と、無端ベルト83と、加圧ユニット84と、を備えている。なお、以下の説明では、無端ベルト83の幅方向を単に「幅方向」とも称し、無端ベルト83のうち加熱ローラ81と接触する部分の移動方向を単に「移動方向」とも称し、加熱ローラ81と加圧ユニット84(詳しくは、後述する加圧パッド85)が対向する対向方向を単に「対向方向」とも称する。本実施形態では、幅方向は、左右方向に沿い、移動方向は、前後方向に沿い、対向方向は、上下方向に沿っている。
As shown in FIG. 2, the fixing
加熱ローラ81は、円筒状の部材であり、一例として、アルミニウムなどの金属からなる素管の外周面にフッ素樹脂などからなる離型層を形成することで構成されている。図4に示すように、加熱ローラ81は、定着装置8のフレームFに回転可能に支持されており、端部にギヤG1が設けられている。加熱ローラ81は、端部のギヤG1に対して第1モータM1から駆動力が入力されることで図2の反時計回りに回転駆動する。加熱ローラ81は、無端ベルト83の外周面に接触している。
The
ヒータ82は、加熱ローラ81を加熱するヒータであり、加熱ローラ81の内側に配置されている。ヒータ82としては、例えば、通電によって発光し、輻射熱によって加熱ローラ81を加熱するハロゲンランプを用いることができる。
The
無端ベルト83は、筒状の部材であり、可撓性を有している。無端ベルト83は、一例として、ステンレス鋼などの金属やポリイミド樹脂などの樹脂などからなる基材の外周面にフッ素樹脂などからなる離型層を形成することで構成されている。無端ベルト83は、加熱ローラ81の回転によって図2の時計回りに従動回転するように設けられている。
The
なお、無端ベルト83の内周面83Aには、グリスなどの潤滑剤が配置されている。これにより、無端ベルト83の内周面83Aと加圧ユニット84との摺動性を高めることができるので、無端ベルト83を良好に回転させることができるようになっている。
A lubricant such as grease is arranged on the inner
図3に示すように、加圧ユニット84は、加圧パッド85と、ホルダ86と、カム部材9と、カムシャフト87と、ステイ88とを主に備えている。また、加圧ユニット84は、ホルダ86とカム部材9との間に、センター付勢部材100と、第1サイド付勢部材110と、第2サイド付勢部材120と、センター移動部材200と、第1サイド移動部材210と、第2サイド移動部材220とを備えている。なお、本実施形態では、加圧パッド85およびホルダ86が、加圧部材またはニップ形成部材に相当する。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、加圧パッド85は、無端ベルト83の内周面83Aに接触し、加熱ローラ81との間で無端ベルト83を挟んでニップ部を形成している。図3に示すように、加圧パッド85は、直方体であり、幅方向に長い長尺状に形成されている。加圧パッド85は、ゴムなどの弾性材料から形成されていることで弾性変形可能となっている。
As shown in FIG. 2, the
ホルダ86は、加圧パッド85を支持するためのフレームである。ホルダ86は、樹脂または金属からなっている。ホルダ86は、基部86Aと、上流壁86Bと、下流壁86Cと、中間壁86Dとを有している。基部86Aは、加圧パッド85が固定される部位であり、幅方向に長い長尺状に形成されている。基部86Aの上面には、加圧パッド85が嵌め込まれる凹部A1が形成されている。
The
上流壁86Bは、基部86Aの移動方向の上流端部から、加圧パッド85から離れる方向へ延びている。下流壁86Cは、基部86Aの移動方向の下流端部から、加圧パッド85から離れる方向へ延びている。中間壁86Dは、基部86Aの移動方向の略中央部から、加圧パッド85から離れる方向へ延びている。
The
中間壁86Dは、下流壁86Cよりも上流壁86Bの近くに配置されている。上流壁86Bと中間壁86Dの間のスペースと、中間壁86Dと下流壁86Cの間のスペースは、後述する各付勢部材100,110,120が配置されるスペースとなっている。詳しくは、上流壁86Bと中間壁86Dの間には、後述する上流バネ101,111,121が配置され、中間壁86Dと下流壁86Cの間には、後述する下流バネ102,112,122が配置される。
The
カム部材9は、加圧パッド85を加熱ローラ81に向けて押圧するための部材であり、樹脂または金属からなっている。カム部材9は、加圧パッド85の幅方向における中央部を加熱ローラ81に向けて押圧するセンターカム90と、加圧パッド85の幅方向における一端部を加熱ローラ81に向けて押圧する第1サイドカム91と、加圧パッド85の幅方向における他端部を加熱ローラ81に向けて押圧する第2サイドカム92とを有する。なお、各カム90〜92の形状などは、後で詳述する。
The
カムシャフト87は、樹脂または金属からなり、カム部材9を有している。カムシャフト87は、ニップ部における無端ベルト83の移動方向において、ホルダ86の中央よりも上流側に位置している。カムシャフト87は、その両端部が、図4に示す軸受としての長穴F11によって、回転可能、かつ、対向方向に移動可能となるように支持されている。長穴F11の長径は、対向方向に沿っている。カムシャフト87の端部には、ギヤG2が設けられ、このギヤG2に第2モータM2の駆動力が入力されている。なお、ギヤG2は、カムシャフト87の対向方向への移動とともに移動するため、ギヤG2に駆動力を伝達するためのギヤは、ギヤG2の位置に関わらずにギヤG2に駆動力を伝達可能なギヤ(例えば揺動ギヤ)などとすることができる。なお、カム部材9とカムシャフト87は、一体に形成されていてもよいし、別体に構成されていてもよい。
The
図3に示すように、ステイ88は、樹脂または金属からなっている。ステイ88は、断面視U形状に形成されており、支持壁88Aと、上流側壁88Bと、下流側壁88Cとを有している。
As shown in FIG. 3, the
支持壁88Aは、カム部材9を挟んで加圧パッド85と反対側に配置され、カム部材9を支持している。上流側壁88Bは、支持壁88Aの前端部から上方に向けて延びている。言い換えると、上流側壁88Bは、ニップ部における無端ベルト83の移動方向において、カム部材9よりも上流に位置して加熱ローラ81に向けて延びている。
The
下流側壁88Cは、支持壁88Aの後端部から上方に向けて延びている。言い換えると、下流側壁88Cは、ニップ部における無端ベルト83の移動方向において、カム部材9よりも下流に位置して加熱ローラ81に向けて延びている。
The
そして、ステイ88の上流側壁88Bおよび下流側壁88Cは、ホルダ86、センター移動部材200、第1サイド移動部材210および第2サイド移動部材220を、移動方向において挟み込んでいる。これにより、ホルダ86、センター移動部材200、第1サイド移動部材210および第2サイド移動部材220は、上流側壁88Bおよび下流側壁88Cによって対向方向に移動可能に支持されている。なお、ステイ88の幅方向の両端部は、図4に示すように、定着装置8のフレームFに支持されている。
The
図3に示すように、センター付勢部材100は、加圧パッド85およびホルダ86を加熱ローラ81に向けて付勢する部材であり、幅方向において無端ベルト83の中央部に位置し、加圧パッド85(詳しくは、ホルダ86)とセンターカム90との間に設けられている。センター付勢部材100は、幅方向に並ぶ5つの上流バネ101と、幅方向に並ぶ5つの下流バネ102とを有している。
As shown in FIG. 3, the
各上流バネ101と各下流バネ102は、移動方向に並んでいる。各下流バネ102は、各上流バネ101よりも移動方向の下流側に配置されている。下流バネ102は、上流バネ101よりも付勢力が大きくなるように構成されている。
Each
図4に示すように、5つの下流バネ102は、加熱ローラ81の幅方向の中心を通る線CLに対して幅方向に対称となるように配置されている。ここで、線CLは、定着装置8で搬送可能な用紙Sのうち最大幅の用紙Sの幅方向の中心に一致している。
As shown in FIG. 4, the five
5つのうち真ん中の下流バネ102は、幅方向において線CLに対応した位置に配置され、真ん中の下流バネ102に隣接する2つの下流バネ102は、それぞれ真ん中の下流バネ102から第2ピッチPC2で配置されている。最も外側の2つの下流バネ102は、真ん中の下流バネ102に隣接する2つの下流バネ102から、第2ピッチPC2よりも大きな第1ピッチPC1で配置されている。つまり、センターカム90の幅方向の一端側または他端側に配置される2つの下流バネ102のピッチである第1ピッチPC1よりも、センターカム90の幅方向の中央側に配置される2つの下流バネ102のピッチである第2ピッチPC2の方が小さくなっている。なお、図3に示すように、上流バネ101も、下流バネ102と同様のピッチPC1,PC2で配置されている。
The middle
第1サイド付勢部材110は、加圧パッド85およびホルダ86を加熱ローラ81に向けて付勢する部材であり、幅方向において無端ベルト83の一端部に位置し、加圧パッド85(詳しくは、ホルダ86)と第1サイドカム91との間に設けられている。第1サイド付勢部材110は、移動方向に並ぶ上流バネ111および下流バネ112を有している。下流バネ112は、上流バネ111よりも移動方向の下流側に配置されている。下流バネ112は、上流バネ111よりも付勢力が大きくなるように構成されている。
The first
第2サイド付勢部材120は、加圧パッド85およびホルダ86を加熱ローラ81に向けて付勢する部材であり、幅方向において無端ベルト83の他端部に位置し、加圧パッド85(詳しくは、ホルダ86)と第2サイドカム92との間に設けられている。第2サイド付勢部材120は、移動方向に並ぶ上流バネ121および下流バネ122を有している。下流バネ122は、上流バネ121よりも移動方向の下流側に配置されている。下流バネ122は、上流バネ121よりも付勢力が大きくなるように構成されている。
The second
そして、第1サイド付勢部材110の付勢力および第2サイド付勢部材120の付勢力は、センター付勢部材100の付勢力よりも小さくなっている。詳しくは、本実施形態では、主に、バネの個数を調整することで、付勢力の大きさを調整している。なお、付勢力の大きさに差をつける方法は、これに限定されず、例えば、バネ定数の大きさを異なる値に設定することで、付勢力の大きさに差をつけてもよい。
The urging force of the first
センター移動部材200は、カム部材9の回転動作と連動して対向方向に移動する部材であり、センター付勢部材100とセンターカム90との間で挟まれている。センター移動部材200は、断面視U形状に形成されている。センター移動部材200は、上下方向に直交する板状の第1壁201と、第1壁201の前端部から下方に延びる第2壁202と、第1壁201の後端部から下方に延びる第3壁203とを有している。
The
第1壁201は、センターカム90が摺接する摺接面TF0(図4参照)を有している。第2壁202は、第1壁201の移動方向の一端部、詳しくは上流端からステイ88の上流側壁88Bに沿って延びている。第3壁203は、第1壁201の移動方向の他端部、詳しくは下流端からステイ88の下流側壁88Cに沿って延びている。
The
第1サイド移動部材210は、カム部材9の回転動作と連動して対向方向に移動する部材であり、第1サイド付勢部材110と第1サイドカム91との間で挟まれている。第1サイド移動部材210は、断面視U形状に形成されている。第1サイド移動部材210は、上下方向に直交する板状の第1壁211と、第1壁211の前端部から下方に延びる第2壁212と、第1壁211の後端部から下方に延びる第3壁213とを有している。
The first
第1壁211は、第1サイドカム91が摺接する摺接面TF1(図4参照)を有している。第2壁212は、第1壁211の移動方向の一端部から対向方向に沿って延びている。第3壁213は、第1壁211の移動方向の他端部から対向方向に沿って延びている。
The
第2サイド移動部材220は、カム部材9の回転動作と連動して対向方向に移動する部材であり、第2サイド付勢部材120と第2サイドカム92との間で挟まれている。第2サイド移動部材220は、断面視U形状に形成されている。第2サイド移動部材220は、上下方向に直交する板状の第1壁221と、第1壁221の前端部から下方に延びる第2壁222と、第1壁221の後端部から下方に延びる第3壁223とを有している。
The second
第1壁221は、第2サイドカム92が摺接する摺接面TF2(図4参照)を有している。第2壁222は、第1壁221の移動方向の一端部から対向方向に沿って延びている。第3壁223は、第1壁221の移動方向の他端部から対向方向に沿って延びている。
The
そして、各移動部材200,210,220の第2壁202,212,222は、ステイ88の上流側壁88Bの内面に面接触している。また、各移動部材200,210,220の第3壁203,213,223は、ステイ88の下流側壁88Cの内面に面接触している。
The
図5から図7に示すように、カム部材9は、図1に示す第2モータM2によって、一方向、詳しくは図示反時計回りに回転するように構成されている。なお、図1に示す第1モータM1と第2モータM2は、制御部CTによって制御される。センターカム90は、ステイ88の支持壁88Aに常に接触するように構成されている。言い換えると、センターカム90は、カム部材9の回転角度がどのような角度であっても、支持壁88Aに接触するように構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
なお、センターカム90とセンター移動部材200は、カム部材9の角度がどのような角度であってもセンター移動部材200がセンターカム90で支持されながら上下動することによって、常に接触している。同様に、各サイドカム91,92も、カム部材9の角度がどのような角度であっても、各サイド移動部材210,220に常に接触している。
The
センターカム90の周面は、カム部材9の回転中心9Aからの距離がカム部材9の最大半径RBとなる円弧状の第1部位90Aと、回転中心9Aからの距離がカム部材9の最小半径RSとなる第2部位90Bと、第1部位90Aと第2部位90Bとを滑らかな曲面で繋ぐ第3部位90Cとを有している。第1部位90Aの周方向における一端から他端までの角度範囲は、180°よりも大きな角度に設定されている。センターカム90の長径DL1は、カム部材9の最大半径RBの2倍の長さとなっており、短径DS1は、カム部材9の最大半径RBと最小半径RSとを足し合わせた長さとなっている。
The peripheral surface of the
第1サイドカム91は、センターカム90よりも外周長が小さく、楕円形状となっている。第1サイドカム91の長径DL2は、カム部材9の最大半径RBの2倍の長さとなっており、短径DS2は、カム部材9の最小半径RSの2倍の長さとなっている。第1サイドカム91は、その長径DL2がセンターカム90の長径DL1と一致するとともに、短径DS2がセンターカム90の短径DS1と一致する角度となるようにセンターカム90に対して向きが固定されている。なお、第2サイドカム92は、第1サイドカム91と同様の構造となっているため、その説明は省略する。また、以下の説明では、図5(a)に示すカム部材9の回転角度を第1角度と称し、第1角度から20°程度反時計回りに回動した状態のカム部材9の回転角度を第2角度と称し、第1角度から90°程度反時計回りに回動した状態のカム部材9の回転角度を第3角度と称し、第3角度から180°程度反時計回りに回動した状態のカム部材9の回転角度を第4角度と称する。
The
図5(a)に示すように、カム部材9の回転角度が第1角度であるときには、センターカム90、第1サイドカム91および第2サイドカム92の各長径DL1,DL2が対向方向に沿っている。このように各長径DL1,DL2が対向方向に沿っている場合には、各カム90〜92の上端と下端とが対向方向で同じ位置になる。そのため、カム部材9の回転角度が第1角度であるときには、センターカム90、第1サイドカム91および第2サイドカム92が、ステイ88の支持壁88Aに接触している。
As shown in FIG. 5A, when the rotation angle of the
また、この際、図5(b)に示すように、各移動部材200,210,220は、最も上方の位置に配置される。詳しくは、各移動部材200,210,220は、ステイ88の支持壁88Aから最大半径RBの2倍の距離だけ離れて配置されている。
At this time, as shown in FIG. 5B, the moving
図6(a)に示すように、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、センターカム90の周面のうち第1部位90Aがセンター移動部材200に接触している。つまり、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、センターカム90の作用点P1からカム部材9の回転中心9Aまでの寸法であるセンター作用半径RA1は、第1寸法としての最大半径RBに設定されている。ここで、作用点P1は、センターカム90の力がセンター移動部材200に作用する部分であり、センターカム90のセンター移動部材200との接触部分である。なお、後述する作用点P2,P3も同様に、各サイドカム91,92の力が各サイド移動部材210,220に作用する部分であり、各サイドカム91,92の各サイド移動部材210,220との接触部分である。
As shown in FIG. 6A, when the rotation angle of the
また、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、センターカム90の周面のうち第1部位90Aが、ステイ88の支持壁88Aに接触している。つまり、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、センターカム90の支持壁88Aとの接触点からカム部材9の回転中心9Aまでの寸法は、最大半径RBとなっている。そのため、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、センター移動部材200が支持壁88Aから最大半径RBの2倍の距離だけ離れて配置されるため、ニップ部の幅方向中央のニップ圧は、第1角度のときと同じ値となる。
Further, when the rotation angle of the
カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、第1サイドカム91の長径は、対向方向に対して傾いている。これにより、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、第1サイドカム91の作用点P2から回転中心9Aまでの長さである第1サイド作用半径RA2は、第1寸法である最大半径RBよりも小さい第2寸法となっている。言い換えると、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、第1サイドカム91の上端が、センターカム90の上端よりも下方に位置している。そのため、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、図6(b)に示すように、第1サイドカム91で支持される第1サイド移動部材210が、センターカム90で支持されるセンター移動部材200よりも下方に位置している。詳しくは、第1サイドカム91の作用点P2と回転中心9Aとを結ぶ直線の対向方向に対する角度をθとすると、第1サイド移動部材210から支持壁88Aまので距離Dは、以下の式(1)で表すことができる。
D=RB+RA2・cosθ) ・・・(1)
When the rotation angle of the
D = RB + RA2 ・ cosθ) ・ ・ ・ (1)
なお、回転量θは、45°以下に設定するのが好ましい。 The rotation amount θ is preferably set to 45 ° or less.
また、図6(a)に示すように、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、第1サイドカム91の長径が対向方向に対して傾くことで、第1サイドカム91は、支持壁88Aから離間している。
Further, as shown in FIG. 6A, when the rotation angle of the
同様に、第2サイドカム92の作用点P3から回転中心9Aまでの長さである第2サイド作用半径RA3は、第1寸法である最大半径RBよりも小さい第2寸法に設定されている。また、カム部材9の回転角度が第2角度であるときには、第2サイドカム92は、支持壁88Aから離間している。
Similarly, the second side working radius RA3, which is the length from the working point P3 of the
図7(a)に示すように、カム部材9の回転角度が第3角度であるときには、センターカム90の周面のうち第2部位90Bが上方を向くとともに、センターカム90、第1サイドカム91および第2サイドカム92の各短径DS1,DS2(図5参照)が対向方向に沿っている。このように第2部位90Bが上向きとなり、かつ、各短径DS1,DS2が対向方向に沿っている場合には、各カム90〜92の上端が対向方向で同じ位置になる。そのため、カム部材9の回転角度が第3角度であるときには、図7(b)に示すように、各移動部材200,210,220は、対向方向において同じ位置に配置されている。また、図7(a)に示すように、カム部材9の回転角度が第3角度であるときには、センター作用半径RA1、第1サイド作用半径RA2および第2サイド作用半径RA3は、第1寸法である最大半径RBよりも小さい第3寸法、詳しくは最小半径RS(図5参照)になっている。
As shown in FIG. 7A, when the rotation angle of the
また、カム部材9の回転角度が第3角度であるときには、各サイドカム91,92の下端が、センターカム90の下端よりも上に配置されている。これにより、カム部材9の回転角度が第3角度であるときには、センターカム90の第1部位90Aが支持壁88Aに接触し、各サイドカム91,92が支持壁88Aから離間している。
Further, when the rotation angle of the
そして、カム部材9の回転角度が第3角度であるときにおいて、センターカム90の第1部位90Aが支持壁88Aに接触することで、各移動部材200,210,220は、支持壁88AからRB+RSの距離だけ離れた位置、つまり、第1角度および第2角度のときよりも下の位置に配置されている。
When the rotation angle of the
図8(a)に示すように、カム部材9の回転角度が第4角度であるときには、センターカム90の周面のうち第2部位90Bが下方を向くとともに、センターカム90、第1サイドカム91および第2サイドカム92の各短径DS1,DS2(図5参照)が対向方向に沿っている。このように第2部位90Bが下向きとなり、かつ、各短径DS1,DS2が対向方向に沿っている場合には、各カム90〜92の下端が対向方向で同じ位置になる。これにより、カム部材9の回転角度が第4角度であるときには、各カム90〜92が支持壁88Aに接触し、各カム90〜92の支持壁88Aとの接触部分から回転中心9Aまでの距離は、最小半径RSとなっている。つまり、カムシャフト87は、第3角度から第4角度まで回動する過程において、下方に移動している。
As shown in FIG. 8A, when the rotation angle of the
また、カム部材9の回転角度が第4角度であるときには、各サイドカム91,92の上端が、センターカム90の上端よりも下に配置されている。これにより、カム部材9の回転角度が第4角度であるときには、センター作用半径RA1は、第1サイド作用半径RA2および第2サイド作用半径RA3よりも大きくなっている。詳しくは、カム部材9の回転角度が第4角度であるときには、センター作用半径RA1は最大半径RBとなり、各サイド作用半径RA2,RA3は、最小半径RSとなっている。
Further, when the rotation angle of the
これにより、センター移動部材200から支持壁88Aまでの距離は、RB+RSとなり、各サイド移動部材210,220から支持壁88Aまでの距離は、最小半径RSの2倍の距離となっている。つまり、カム部材9の回転角度が第4角度であるときには、センター移動部材200の対向方向の位置は、第3角度のときと同じ位置となり、各サイド移動部材210,220は、第3角度のときよりも下に位置する。
As a result, the distance from the
次に、カム部材9の作用効果について詳細に説明する。
図5(a)に示すように、カム部材9が第1角度である場合には、各カム90〜92の各長径DL1,DL2が対向方向に沿うことによって、各移動部材200,210,220が最も上方の位置に配置されるので、図9に実線で示すように、ニップ圧を最も大きくすることができる。ここで、ニップ圧は、各付勢部材100,110,120を前述したように構成することで、中央が最も高く、幅方向端部に向かうにつれて低くなる分布となっている。そのため、カム部材9を第1角度にした場合には、用紙Sの幅によらず、例えばレーザプリンタ1で印字可能な最大幅Wmax(図4参照)の用紙Sに対しても、良好にニップ圧を加えることができる。
Next, the action and effect of the
As shown in FIG. 5A, when the
カム部材9を第1角度から反時計回りに20°程度回動させて第2角度にすると、図6(a),(b)に示すように、センターカム90の上端の位置は変わらずに、各サイドカム91,92の上端がセンターカム90の上端よりも若干下に位置する。これにより、各サイド移動部材210,220がセンター移動部材200よりも下に移動するので、図9に破線で示すように、第2角度においては、幅方向端部のニップ圧が、第1角度のときのニップ圧よりも小さくなる。これにより、例えば、センター移動部材200の幅よりも幅狭(例えば最小幅Wmin:図4参照)の用紙Sに対して印字する際に、用紙Sに対して良好にニップ圧を加えつつ、幅方向における用紙Sの通紙範囲外のニップ圧を低減することで、カム部材9が第1角度である場合と比べて加熱ローラ81の駆動トルクを低減することができる。
When the
カム部材9を第2角度から反時計回りに70°程度回動させて第3角度にすると、図7(a),(b)に示すように、各カム90〜92の上端が、第2角度のときよりも下に配置される。これにより、各移動部材200,210,220が、第2角度のときよりも下に移動するので、図9に一点鎖線で示すように、第3角度においては、ニップ圧を、第2角度のときよりも小さくすることができる。さらに、第3角度においては、第1角度のときと同様に、各移動部材200,210,220が対向方向で同じ位置に配置されているので、第1角度のときのニップ圧を全体的に下にオフセットしたような分布とすることができる。これにより、例えば封筒や厚紙などの厚めの用紙Sに対して印字する際に、用紙Sに対して良好にニップ圧を加えつつ、用紙Sに皺やカールが発生することを抑制することができる。
When the
カム部材9を第3角度から反時計回りに180°程度回動させて第4角度にすると、図8(a),(b)に示すように、センターカム90の上端の位置は第3角度のときと変わらず、各サイドカム91,92の上端の位置は、第3角度のときよりも下に移動する。これにより、第4角度においては、幅方向中央のニップ圧が第3角度のときと等しいまま、幅方向両端のニップ圧が第3角度のときのニップ圧よりも小さくなる。これにより、例えばハガキなどの幅狭で厚みが厚い用紙Sに対して印字する際に、用紙Sに対して良好にニップ圧を加えつつ、幅方向における用紙Sの通紙範囲外のニップ圧をさらに低減することで、カム部材9が第3角度である場合と比べて加熱ローラ81の駆動トルクを低減することができる。
なお、カム部材9を第3角度から反時計回りに180°程度回動させて第4角度にする場合には、カムシャフト87が、軸受としての長穴F11に沿って下方に移動する。その後、カム部材9を第4角度から反時計回りに90°程度回動させて第1角度に戻す場合には、カムシャフト87が、長穴F11に沿って上方に移動する。これにより、カムシャフト87に負荷をかけることなく、カム部材9を回動させることができる。
When the
When the
以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
センターカム90が支持壁88Aに常に接触するので、加圧パッド85からカム部材9に加わる反力によってカムシャフト87が撓むのを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the above-mentioned effects.
Since the
各サイド付勢部材110,120の付勢力をセンター付勢部材100の付勢力よりも小さくすることで、中央が高いニップ圧分布を得ることができるので、例えば普通紙などの比較的幅広の用紙Sに対して良好にニップ圧を加えることができる。
By making the urging force of each
センターカム90の幅方向の一端側または他端側に配置される2つの上流バネ101または2つの下流バネ102のピッチよりも、センターカム90の幅方向の中央側に配置される2つの上流バネ101または下流バネ102のピッチの方を小さくしたので、センターカム90の幅方向の中央において付勢力を大きくし、両端において付勢力を小さくすることができる。そのため、センターカム90の範囲においても、中央が高いニップ圧分布を得ることができる。
Two upstream springs arranged on the center side of the
付勢部材100,110,120とは別の部材である移動部材200,210,220にカム部材9が摺接するので、カム部材9をスムーズに回転させることができる。
Since the
カム部材9からの反力を受けるステイ88で各移動部材200,210,220を移動可能に支持したので、例えば各移動部材を移動可能に支持する部材をステイとは別部材とする構造と比べ、部品点数の増加を抑えることができる。
Since the moving
各移動部材200,210,220の第2壁202,212,222および第3壁203,213,223がステイ88の上流側壁88Bおよび下流側壁88Cに面接触するので、カム部材9の回転によって各カム90〜92と各移動部材200,210,220との接触位置が移動方向にずれても各第1壁201,211,221が傾くことを抑えることができる。また、各移動部材200,210,220の対向方向への移動をステイ88によって良好にガイドすることができる。
Since the
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。なお、以下の説明において、前記実施形態と略同一の構造には同一符号を付して、その説明を省略する。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be used in various forms as illustrated below. In the following description, substantially the same structure as that of the above embodiment is designated by the same reference numeral, and the description thereof will be omitted.
前記実施形態では、各移動部材200,210,220を対向方向にスライド移動させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図10および図11に示すように、センター移動部材300、第1サイド移動部材310および第2サイド移動部材320は、移動方向の上流側の端部を中心に回動可能に構成されていてもよい。詳しくは、この構造では、各移動部材300,310,320の回動中心は、上流バネ101よりも移動方向の上流に配置されている。
In the above-described embodiment, the moving
これによれば、前記実施形態の構造と比べ、カム部材9の回転角度によらず、加熱ローラ81と加圧パッド85の間のニップ部の入口側のニップ圧変動量を小さくすることができるので、用紙Sがニップ部に突入する際のすべりに起因する印字乱れを抑制することができる。
According to this, as compared with the structure of the above-described embodiment, the amount of fluctuation in the nip pressure on the inlet side of the nip portion between the
なお、センター移動部材300、第1サイド移動部材310および第2サイド移動部材320は、例えば、定着装置8のフレームFやステイ88に形成した壁などに固定された軸に回動可能に支持することができる。詳しくは、各移動部材300,310,320の上流端付近に幅方向に連通した孔が形成されている。そして、各移動部材300,310,320の各孔には、幅方向に延びるシャフト340が挿入されている。シャフト340は、各移動部材300,310,320をそれぞれ回動可能に支持しており、その両端部は、フレームFに固定されている。
The
また、この構造において、カムシャフト87は、移動方向の最も上流側に位置する上流バネ101よりも移動方向の下流側に位置している。言い換えると、移動方向において、カムシャフト87の回転軸は、ホルダ86の中心よりも下流に位置している。これによれば、例えばカムシャフトを各移動部材の回動中心付近に配置する構造に比べ、カム部材9によって各移動部材300,310,320を押圧する力を小さくすることができるので、カム部材9の耐久性を向上させることができる。
Further, in this structure, the
前記実施形態では、各サイドカム91,92を楕円形状としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図12(a)〜(c)に示すように、カム部材409が第1角度から第3角度まで回動する間、各サイドカム491,492が常に支持壁88Aに接触するように、各サイドカム491,492の形状を変更してもよい。具体的に、この構造では、サイドカム491,492は、長径DL2に対してセンターカム90の第2部位90B側にある半分の部位が、前記実施形態における楕円状のサイドカム91,92と同形状となっており、長径DL2に対してセンターカム90の第2部位90Bとは反対側の半分の部位が、センターカム90の第1部位90Aと同形状となっている。
In the above embodiment, the
つまり、サイドカム491,492の長径DL2は、前記実施形態と同じ長さ(2×RB)であるが、短径DS2が、前記実施形態とは異なり、センターカム90の短径DS1と同じ長さ(RB+RS)となっている。これによれば、カム部材409が第1角度から第3角度まで回動する間、各サイドカム491,492が常に支持壁88Aに接触するので、カムシャフト87の撓みをより抑制することができる。また、この形態では、カム部材409を第1角度から第3角度までの範囲だけで動かすように、カム部材409を動かすための第2モータM2の回転方向を適宜切り替えることで、各カム90,491,492を常に支持壁88Aに接触させることができる。また、この形態では、図13に示すように、カム部材409が第4角度であるときにも、各カム90,491,492が支持壁88Aに接触する。
That is, the major axis DL2 of the
前記実施形態では、センターカム90を支持壁88Aに常に接触させたが、本発明はこれに限定されず、センターカムは、少なくとも用紙に現像剤像を定着しているときに支持壁に接触していればよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、移動部材200,210,220を設けたが、本発明はこれに限定されず、移動部材を設けずに、カムで付勢部材を直接押圧してもよい。また、付勢部材を設けずに、カムでホルダを直接押圧してもよいし、ホルダを設けずに、加圧パッドをカムで直接押圧してもよい。
In the above embodiment, the moving
前記実施形態では、本発明のニップ圧調整機構を定着装置8に適用したが、本発明はこれに限定されず、本発明のニップ圧調整機構は、定着装置以外の用紙搬送系にも適用することができる。例えば、搬送ローラと、搬送ローラとの間で用紙を搬送する用紙搬送ベルトを備える用紙搬送系において、用紙搬送ベルト内に本発明のニップ圧調整機構を設けてもよい。
In the above embodiment, the nip pressure adjusting mechanism of the present invention is applied to the
前記実施形態では、加圧パッド85を直方体としたが、本発明はこれに限定されず、加圧パッドはどのような形状であってもよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、ヒータ82としてハロゲンランプを例示したが、本発明はこれに限定されず、ヒータは、例えば、カーボンヒータなどであってもよい。
In the above embodiment, the halogen lamp is exemplified as the
前記実施形態では、対向部材としてヒータ82を内蔵した加熱ローラ81を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ヒータによって内周面が加熱される無端状の加熱ベルトであってもよい。また、ヒータを対向部材の外部に配置し、対向部材の外周面を加熱する外部加熱方式や、IH(Induction Heating)方式でもよい。また、無端ベルトの内部にヒータを配置し、対向部材を間接的に加熱してもよい。また、対向部材と無端ベルトがそれぞれヒータを内蔵していてもよい。
In the above embodiment, the
また、本発明のニップ圧調整機構は、前記実施形態のような定着装置8に限らず、様々な定着装置に適用することができる。例えば、定着ローラと、定着ローラとの間で定着ニップを形成する加圧ローラと、定着ローラに所定のニップ圧で接触して定着ローラを加熱する加熱ユニットと、を備え、定着ニップにおいて用紙上にトナー像を定着させる定着装置においては、加熱ユニット内に本発明のニップ圧調整機構を設けてもよい。詳しくは、加熱ユニットが、無端ベルトと、定着ローラとの間で無端ベルトを挟む加熱部材とを備える場合には、加熱部材を、本発明のカム部材などによって定着ローラに向けて押圧してもよい。つまり、定着ニップとは異なる箇所でニップを形成する回転体内に、本発明のカム部材などを設けてもよい。
Further, the nip pressure adjusting mechanism of the present invention can be applied not only to the
前記実施形態では、軸受としてフレームFに形成した長穴F11を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、定着装置のフレームとは別体の軸受であってもよい。 In the above embodiment, the elongated hole F11 formed in the frame F is exemplified as the bearing, but the present invention is not limited to this, and for example, a bearing separate from the frame of the fixing device may be used.
前記実施形態では、ステイ88を断面視U形状に形成したが、本発明はこれに限定されず、ステイは、支持壁を有していれば、どのような形状であってもよい。また、移動部材も、断面視U形状に限らず、どのような形状であってもよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、レーザプリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to the
また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。 Further, each element described in the above-described embodiment and modification may be arbitrarily combined and carried out.
8 定着装置
9 カム
81 加熱ローラ
82 ヒータ
83 無端ベルト
83A 内周面
85 加圧パッド
87 カムシャフト
88 ステイ
88A 支持壁
90 センターカム
91 第1サイドカム
92 第2サイドカム
F11 長穴
8 Fixing
Claims (17)
前記ヒータによって加熱される対向部材と、
無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周面に接触し、前記対向部材との間で前記無端ベルトを挟んでニップ部を形成する加圧部材と、
前記加圧部材を前記対向部材に向けて押圧するカム部材と、
前記カム部材を挟んで前記加圧部材と反対側に配置され、前記カム部材を支持するステイと、を備え、
前記カム部材は、
前記加圧部材の前記無端ベルトの幅方向における中央部を前記対向部材に向けて押圧するセンターカムと、
前記センターカムよりも外周長が小さく、前記加圧部材の前記幅方向における端部を前記対向部材に向けて押圧するサイドカムと、
を有し、
前記センターカムは、前記ステイに接触することを特徴とする定着装置。 With a heater
The facing member heated by the heater and
With an endless belt,
A pressure member that comes into contact with the inner peripheral surface of the endless belt and sandwiches the endless belt with the facing member to form a nip portion.
A cam member that presses the pressurizing member toward the facing member, and
It is provided with a stay, which is arranged on the side opposite to the pressurizing member with the cam member in between and supports the cam member.
The cam member is
A center cam that presses the central portion of the pressurizing member in the width direction of the endless belt toward the facing member, and
A side cam having a smaller outer peripheral length than the center cam and pressing the end portion of the pressurizing member in the width direction toward the facing member.
Have,
The center cam is a fixing device characterized in that it comes into contact with the stay.
前記カム部材の回転角度が前記第1角度であるときに、前記センターカムの長径および前記サイドカムの長径が、前記対向部材と前記加圧部材が対向する対向方向に沿っていることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。 The major axis of the center cam and the major axis of the side cam are equal,
When the rotation angle of the cam member is the first angle, the major axis of the center cam and the major axis of the side cam are along the facing directions in which the facing member and the pressurizing member face each other. The fixing device according to claim 3.
前記サイドカムは、前記ステイから離間することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の定着装置。 When the rotation angle of the cam member is the second angle,
The fixing device according to any one of claims 2 to 4, wherein the side cam is separated from the stay.
前記カム部材の回転角度が前記第2角度であるときに、
前記センターカムの作用点から前記カムシャフトの回転中心までの寸法であるセンター作用半径は、第1寸法であり、
前記サイドカムの作用点から前記回転中心までの長さであるサイド作用半径は、前記第1寸法よりも小さい第2寸法であることを特徴とする請求項5に記載の定着装置。 The cam member has a camshaft and has a camshaft.
When the rotation angle of the cam member is the second angle,
The center radius of action, which is the dimension from the point of action of the center cam to the center of rotation of the camshaft, is the first dimension.
The fixing device according to claim 5, wherein the side working radius, which is the length from the working point of the side cam to the center of rotation, has a second dimension smaller than the first dimension.
前記センター作用半径および前記サイド作用半径は、前記第1寸法よりも小さい第3寸法であることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。 When the rotation angle of the cam member is the third angle,
The fixing device according to claim 6, wherein the center working radius and the side working radius have a third dimension smaller than the first dimension.
前記幅方向において前記無端ベルトの端部に位置し、前記加圧部材と前記サイドカムとの間に設けられ、前記加圧部材を前記対向部材に向けて付勢するサイド付勢部材と、をさらに備え、
前記サイド付勢部材の付勢力は、前記センター付勢部材の付勢力よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の定着装置。 A center urging member located at the center of the endless belt in the width direction, provided between the pressurizing member and the center cam, and urging the pressurizing member toward the facing member.
Further, a side urging member located at the end of the endless belt in the width direction, provided between the pressurizing member and the side cam, and urging the pressurizing member toward the facing member. Prepare,
The fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the urging force of the side urging member is smaller than the urging force of the center urging member.
前記センターカムの前記幅方向の一端側または他端側に配置される2つのバネのピッチよりも、前記センターカムの前記幅方向の中央側に配置される2つのバネのピッチの方が小さいことを特徴とする請求項8に記載の定着装置。 The center urging member has a predetermined number of springs arranged in the width direction.
The pitch of the two springs arranged on the center side of the center cam in the width direction is smaller than the pitch of the two springs arranged on one end side or the other end side of the center cam in the width direction. The fixing device according to claim 8.
前記サイド付勢部材と前記サイドカムとの間で挟まれ、前記カム部材の回転動作と連動して前記対向方向に移動するサイド移動部材と、をさらに備えたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の定着装置。 A center moving member that is sandwiched between the center urging member and the center cam and moves in the opposite direction in which the facing member and the pressurizing member face each other in conjunction with the rotational operation of the cam member.
8. Item 9. The fixing device according to item 9.
前記センター移動部材および前記サイド移動部材は、前記上流側壁および前記下流側壁によって挟まれていることを特徴とする請求項10に記載の定着装置。 The stay has an upstream side wall located upstream of the cam member and extending toward the facing member in the moving direction of the endless belt in the nip portion, and the facing member located downstream of the cam member. With a downstream side wall that extends towards
The fixing device according to claim 10, wherein the center moving member and the side moving member are sandwiched between the upstream side wall and the downstream side wall.
前記カムシャフトは、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向において、前記加圧部材の中央よりも上流側に位置することを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の定着装置。 The cam member has a camshaft and has a camshaft.
The one according to any one of claims 1 to 14, wherein the camshaft is located on the upstream side of the center of the pressurizing member in the moving direction of the endless belt in the nip portion. Fixing device.
無端ベルトと、
前記無端ベルトの外周面に接触する対向部材と、
前記無端ベルトの内周面に接触し、前記対向部材との間で前記無端ベルトを挟むニップ形成部材と、
前記ニップ形成部材を前記対向部材に向けて押圧するカム部材と、
前記カム部材を挟んで前記ニップ形成部材と反対側に配置され、前記カム部材を支持するステイと、を備え、
前記カム部材は、
前記ニップ形成部材の前記無端ベルトの幅方向における中央部を前記対向部材に向けて押圧するセンターカムと、
前記センターカムよりも外周長が小さく、前記ニップ形成部材の前記幅方向における端部を前記対向部材に向けて押圧するサイドカムと、
を有し、
前記センターカムは、前記ステイに接触することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image on a recording medium.
With an endless belt,
With the facing member in contact with the outer peripheral surface of the endless belt,
A nip forming member that contacts the inner peripheral surface of the endless belt and sandwiches the endless belt between the facing member and the nip forming member.
A cam member that presses the nip forming member toward the facing member, and a cam member.
It is provided with a stay that is arranged on the side opposite to the nip forming member across the cam member and supports the cam member.
The cam member is
A center cam that presses the central portion of the nip forming member in the width direction of the endless belt toward the facing member, and
A side cam having a smaller outer peripheral length than the center cam and pressing the end portion of the nip forming member in the width direction toward the facing member.
Have,
The center cam is an image forming apparatus that comes into contact with the stay.
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