CN110398889B - 定影装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定影装置和图像形成装置。所述定影装置具有加热部件、加压辊、加压机构和锁定机构。所述加热部件能够旋转。所述加压辊与所述加热部件接触。所述加压机构将从驱动源传递的旋转力转换成将所述加压辊推压到所述加热部件的加压力,并在所述加压辊和所述加热部件之间形成夹持输送纸张的加压区域。所述锁定机构与对所述加压辊施加所述加压力的加压动作联动而嵌入图像形成装置主体,所述锁定机构与解除所述加压力的加压解除动作的完成联动而脱离所述图像形成装置主体。根据本发明,在定影装置具有将从马达等传递的旋转力转换为加压力的加压机构的情况下,能够防止在加压被解除之前定影装置从图像形成装置主体被拉出。
Description
技术领域
本发明涉及一种定影装置和图像形成装置。
背景技术
使调色剂定影在纸张上的定影装置的一般结构具有:能够旋转的加热部件(定影辊、定影带等);加压辊,其与加热部件接触;和加压机构,其在加压辊和加热部件之间形成夹持输送纸张的加压区域。通过加压区域处的热量和压力,调色剂被定影在纸张上。另外,考虑到除去卡住的纸张或进行维护检修时的作业性,大多采用能够将定影装置从图像形成装置主体拉出的结构。
但是,定影装置以除去卡住的纸张或者减轻信封或薄纸的褶皱等为目的而能够解除加压机构的加压。另外,近年来,基于对节能的要求,还有如下一种定影装置,该定影装置能够设定为了缩短升温时间而预先施加规定的加压力的中间压状态,因而,调整加压力的功能是不可缺少的。因此,有时使加压机构构成为将从马达等传递的旋转力转换为加压力。在这种情况下,为了解除加压,需要通过加压时的反方向的旋转力来除去加压力,但如果在加压被解除之前将定影装置从图像形成装置主体拉出的话,则难以除去纸张。另外,由于在未检测到加压解除时就拉出定影装置,因而,会导致图像形成装置判断为“错误”(error),而发出维修呼叫。
另外,近年来,考虑到施加高负荷,有将旋转力的减速比设定得较大的倾向,而解除加压需要时间。因此,在解除加压之前,定影装置从图像形成装置主体被拉出的可能性提高。
在现有技术中,公知如下一种技术,即,与定影装置相对于图像形成装置主体的拆装同步地使定影装置处于加压状态或加压解除状态的技术。例如,有如下一种技术,即,锁定部件及凸轮与操作柄一体化,当按下操作柄时,锁定部件卡合于设置在图像形成装置主体上的缺口,同时凸轮使加压辊处于加压状态。
但是,该技术由于构成为通过手动使锁定部件和凸轮动作,因此无法应用于将从马达等传递的旋转力转换为加压力的加压机构。
发明内容
有鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种定影装置和图像形成装置,在定影装置具有将从马达等传递的旋转力转换为加压力的加压机构的情况下,能够防止在加压被解除之前将定影装置从图像形成装置主体拉出。
本发明的一技术方案所涉及的定影装置具有加热部件、加压辊、加压机构和锁定机构。所述加热部件能够旋转。所述加压辊与所述加热部件接触。所述加压机构将从驱动源传递的旋转力转换成将所述加压辊推压到所述加热部件的加压力,并在所述加压辊和所述加热部件之间形成夹持输送纸张的加压区域。所述锁定机构与对所述加压辊施加所述加压力的加压动作联动而嵌入图像形成装置主体,所述锁定机构与解除所述加压力的加压解除动作的完成联动而脱离所述图像形成装置主体。
本发明的一技术方案所涉及的图像形成装置具有:图像形成部,其在所述纸张上形成调色剂图像;所述定影装置,其将所述调色剂图像定影在所述纸张上;和孔,其供所述锁定操作柄嵌入。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的打印机的内部结构的主视图。
图2是表示本发明的一实施方式所涉及的定影装置的框体的外观的立体图。
图3是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的立体图。
图4是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖视图。
图5是表示本发明的一实施方式所涉及的定影装置的电气结构的框图。
图6是本发明的一实施方式所涉及的加压机构和锁定机构的立体图。
图7是本发明的一实施方式所涉及的凸轮部的立体图。
图8是本发明的一实施方式所涉及的凸轮部的立体图。
图9是本发明的一实施方式所涉及的凸轮部的立体图。
图10是本发明的一实施方式所涉及的凸轮部的立体图。
图11是本发明的一实施方式所涉及的锁定机构的俯视图。
图12是本发明的一实施方式所涉及的锁定机构的俯视图。
具体实施方式
下面,边参照附图边对本发明的图像形成装置和定影装置进行说明。
参照图1,对作为图像形成装置的打印机1的整体结构进行说明。图1是示意性地表示打印机1的内部结构的主视图。下面,将图1中的纸面近前侧作为打印机1的正面侧(前侧),左右的方向以从正面观察打印机1的方向为基准进行说明。在各图中,U、Lo、L、R、Fr、Rr分别表示上、下、左、右、前、后。
在打印机1的装置主体2(图像形成装置主体)中设置有供纸盒3、供纸装置5、图像形成部7、定影装置9、排纸装置17和出纸盘13,其中,供纸盒3收装纸张S;供纸装置5从供纸盒3送出纸张S;图像形成部7在纸张S上形成调色剂图像;定影装置9将调色剂图像定影于纸张S;排纸装置17将定影有调色剂图像的纸张S排出;出纸盘13承接被排出的纸张S。另外,在装置主体2中形成有纸张S的输送路径15,该纸张S的输送路径15从供纸装置5经由图像形成部7、定影装置9朝向排纸装置17。
由供纸装置5从供纸盒3送出的纸张S沿着输送路径15被输送到图像形成部7,在纸张S上形成全彩色的调色剂图像。纸张S沿着输送路径15被送到定影装置9,调色剂图像被定影在纸张S上。定影有调色剂图像的纸张S从排纸装置17排出到出纸盘13。
接着,参照图2~图6,对定影装置9的结构进行说明。图2是表示定影装置9的框体91的外观的立体图。图3是定影装置9的立体图。图4是定影装置9的剖视图。图5是表示定影装置9的电气结构的框图。图6是加压机构30和锁定机构50的立体图。
定影装置9被收装在图2所示的大致长方体的框体91中。从图像形成部7输送过来的纸张S从形成于框体91的下表面的开口部(图示省略)被输入。通过定影装置9而定影有调色剂的纸张S从形成于框体91的上表面的开口部93被输出。
如图3和图4所示,定影装置9包括能够旋转的定影带21(加热部件的一例)、加热定影带21的加热器23、保持加热器23的支架25、以及与定影带21接触的加压辊27。
在本实施方式中,示出了以加压辊27位于定影带21的右侧的姿势配置定影装置9的例子,但定影装置9也可以以任意的姿势配置。在下面的说明中,“轴向X”是指加压辊27的轴向(前后方向)。
定影带21是以轴向X为长度方向的圆筒状的带,具有规定的内径,且具有比纸张S的宽度长的宽度。定影带21由具有可挠性的材料形成,且具有:基材层;弹性层,其设置在基材层的外周面;和离型层,其设置在弹性层的外周面。基材层由不锈钢或镍合金等金属形成。弹性层由硅橡胶等形成。离型层由PFA管等形成。有时在基材层的内周面还形成有滑动层。滑动层由聚酰亚胺酰胺或PTFE等形成。
在定影带21的中空部贯穿有支承部件24,支承部件24的两端固定于框体91。支承部件24由不锈钢或铝合金等金属形成。定影带21由支承于支承部件24的圆弧状的带引导件(图示省略)来支承,并能够沿着带引导件旋转。
加热器23例如是平面加热器,且形成为以轴向X为长度方向的大致矩形的板状。加热器23包括基材、隔热层和发热接触部,各部分按照基材、隔热层、发热接触部的顺序层叠。
支架25是具有与定影带21的宽度同等的长度的部件,且固定于支承部件24。支架25例如由液晶聚合物等耐热性的树脂形成。加热器23以使发热接触部露出的方式配置于支架25中的与加压辊27相向的部位。支架25以使加热器23的发热接触部与定影带21的内周面接触的方式对加热器23进行保持。
加压辊27具有:芯棒;弹性层,其设置在芯棒的外周面;和离型层,其设置在弹性层的外周面。弹性层由硅橡胶等形成。离型层由PFA管等形成。加压辊27隔着定影带21以被推压到加热器23的方式被支承。即,加压辊27在其与加热器23之间夹持定影带21,并在其与定影带21之间形成加压区域N。加压辊27由马达等驱动源28驱动。
下面,对具有上述结构的定影装置9的定影动作进行说明。当加压辊27被驱动而旋转时,定影带21向与加压辊27的旋转方向相反的方向从动旋转,定影带21的内周面相对于加热器23的发热接触部滑动。当向加热器23供电时,定影带21被加热。在定影带21达到规定温度后,转印有调色剂的纸张S被输送到加压区域N。在加压区域N,纸张S被定影带21和加压辊27夹持并向所确定的输送方向Y输送。此时,通过定影带21,调色剂被加热和加压,使调色剂定影在纸张S上。定影有调色剂的纸张S与定影带21分离,沿着输送路径15输送。
如图5所示,打印机1具有控制部71和存储部73,在控制部71上连接有驱动源28、加热器23、驱动源62。控制部71是CPU等运算装置。存储部73是ROM、RAM等存储装置。控制部71使用存储在存储部73中的控制程序、控制用数据,来控制定影装置9的各部。
接着,参照图2、3、6~12,对加压机构30和锁定机构50进行说明。如图3所示,加压机构30和锁定机构50配置在定影装置9的前后方向上的两端部。配置在两端部的加压机构30和锁定机构50具有以将前后方向作为法线的平面为对称面的大致面对称结构。因此,在此,对配置在定影装置9的前端部的加压机构30和锁定机构50进行说明。图6是加压机构30和锁定机构50的立体图。图7~图10是凸轮部60的立体图。图11是加压解除状态(锁定解除状态)下的锁定机构50的俯视图。图12是加压状态下的锁定机构50的俯视图。
定影装置9具有加压机构30和锁定机构50,其中,加压机构30将从马达等驱动源62传递的旋转力转换为将加压辊27推压到定影带21的加压力,在加压辊27和定影带21之间形成夹持输送纸张S的加压区域N;锁定机构50与对加压辊27施加加压力的加压动作联动而嵌入装置主体2,以及与解除加压力的加压解除动作的完成联动而脱离装置主体2。
首先,对加压机构30的结构进行说明。如图6所示,加压机构30具有旋转轴32和偏心凸轮31,其中,旋转轴32隔着加压辊27在定影带21的相反侧与加压辊27的外周面平行地配置,并从驱动源62被传递旋转力;偏心凸轮31固定于旋转轴32,与支承加压辊27的支承部33接触,并将旋转力转换为加压力。
支承部33具有支承操作柄34、传递操作柄35、轴承37、弹簧38和辊子39。支承操作柄34是以上下方向为长度方向的操作柄,具有槽形的截面。在支承操作柄34的下部形成有孔36,设置在框体91侧的销(图示省略)嵌入到孔36中,支承操作柄34能够以销为中心旋转。在支承操作柄34的上下方向上的中央部配置有支承加压辊27的轴的轴承37。
传递操作柄35是以上下方向为长度方向的操作柄,具有槽形的截面。传递操作柄35的下部通过销(图示省略)与支承操作柄34的下部结合,传递操作柄35能够相对于支承操作柄34旋转。传递操作柄35的上部和支承操作柄34的上部通过弹簧38结合。在传递操作柄35的上下方向上的中央部配置有辊子39。
偏心凸轮31与后述的端面凸轮51一体形成,由偏心凸轮31和端面凸轮51构成凸轮部60。在凸轮部60上形成有用于插入旋转轴32的孔61,凸轮部60固定于旋转轴32。辊子39与偏心凸轮31的左侧接触。图6中示出了加压机构30的加压被解除的状态(下面称为加压解除状态)。图6~图9所示的凸轮部60的姿势是加压解除状态下的姿势。如图9所示,偏心凸轮31的外周面形成为,在使凸轮部60向正转方向Fw旋转的情况下,随着旋转角度增加,偏心凸轮31和辊子39的接触点与偏心凸轮31的旋转中心的距离增加(接触点向左方移动)。
接着,对锁定机构50的结构进行说明。如图2、图6~图12所示,锁定机构50具有:端面凸轮51,其固定于旋转轴32;锁定操作柄53,其与端面凸轮51的端面52接触,并贯穿设置在收装定影装置9的框体91上的孔92;和弹簧56(施力机构的一例),其将锁定操作柄53向框体91的内部施力。
如图7和图8所示,端面凸轮51的端面52具有倾斜部55,在使凸轮部60从加压解除状态向正转方向Fw旋转的情况下,随着旋转角度增加,该倾斜部55与锁定操作柄53的后端部的接触点以向前方移动的方式形成为螺旋状。倾斜部55形成在周向上大致180°的区间内,剩余的区间为以轴向X为法线的平面部58。
锁定操作柄53是以轴向X为长度方向的棒状部件,以贯穿设置于框体91的孔92的方式配置。在装置主体2上,在与定影装置9安装在打印机1上时的孔92对应的位置形成有锁定操作柄53的前端部能够进入的凹部11。在锁定操作柄53的长度方向上的中央附近形成有凸缘54,在孔92的周围的壁面与凸缘54之间插入有弹簧56。此外,在图6和图11所示的加压解除状态下,锁定机构50处于定影装置9的锁定被解除的锁定解除状态。
参照图6~图12对加压机构30和锁定机构50的动作进行说明。通过控制部71使凸轮部60向正转方向Fw旋转,使加压机构30的加压动作和锁定机构50的锁定动作同时进行。通过控制部71使凸轮部60向反转方向(正转方向Fw的反方向)旋转,据此,使加压机构30的加压解除动作和锁定机构50的锁定解除动作同时进行。
首先,对加压动作进行说明。当凸轮部向正转方向Fw旋转时,偏心凸轮31经由辊子39将传递操作柄35推入。于是,推入传递操作柄35的力经由弹簧38被传递到支承操作柄34,使加压辊27被推压到定影带21。即,从驱动源62传递到旋转轴32的旋转力被转换为将加压辊27推压到定影带21的加压力。随着旋转角度增加,偏心凸轮31对传递操作柄35的推入量增加,其结果,加压力也增加。
接着,对锁定动作进行说明。当凸轮部60向正转方向Fw旋转时,端面凸轮51抵抗弹簧56的施加力而将锁定操作柄53向轴向X的前方推出。随着旋转角度增加,由端面凸轮51对锁定操作柄53的推出量增加。即,随着由偏心凸轮31对传递操作柄35的推入量增加,由端面凸轮51对锁定操作柄53的推出量增加。随着锁定操作柄53的推出量的增加,锁定操作柄53从框体91的孔92朝向框体91的外部逐渐地突出,进入到设置于装置主体2的凹部11。通过锁定操作柄53进入到凹部11,而无法将定影装置9从装置主体2拉出。
如图12所示,通过端面凸轮51的正转方向Fw的大约180°的旋转,锁定操作柄53的后端部升至平面部58上,而使推出量成为最大推出量,锁定动作完成。
偏心凸轮31的外周面构成为在锁定动作完成后,随着正转方向Fw的旋转角度进一步增加,偏心凸轮31和支承部33的接触点与偏心凸轮31的旋转中心的距离增加。通过该结构,定影装置9在锁定动作完成的状态下,能够进行加压力的调整。
下面,对加压解除动作进行说明。随着凸轮部60的反转方向的旋转角度增加,偏心凸轮31和支承部33的接触点与偏心凸轮31的旋转中心的距离减小,其结果,加压力减少。
接着,对锁定解除动作进行说明。在锁定操作柄53的后端部位于端面凸轮51的平面部58上的期间,即使使凸轮部60向反转方向旋转,锁定操作柄53的前后方向的位置也不会发生变化。当与锁定操作柄53的后端部的接触点移动到倾斜部55时,随着反转方向的旋转角度增加,通过弹簧56的施力,锁定操作柄53的后端部与倾斜部55的接触点向后方移动。因此,随着反转方向的旋转角度增加,锁定操作柄53的推出量减少。
当凸轮部60的姿势达到图6和图11所示的状态(加压解除状态)时,锁定操作柄53的前端部成为完全从装置主体2的孔11脱出的状态。即,在通过加压解除动作中的偏心凸轮31的旋转而使接触点与旋转中心的距离为与加压解除动作的完成对应的距离以下的情况下,锁定操作柄53脱离装置主体2。因此,根据本实施方式,能够防止在加压被解除之前定影装置9从装置主体2被拉出。
此外,也可以如此控制加压解除动作,即,使其持续直到由检测机构检测到偏心凸轮31达到与加压解除动作的完成对应的旋转角度这一情况为止。具体而言,如图6所示,作为检测机构,在旋转轴32的附近配置有光敏电阻81,在旋转轴32上配置有遮光板82。光敏电阻81具有相向的发光部和受光部,通过由受光部检测出遮光板82遮挡来自发光部的光,来判定遮光板82的位置。在图6所示的加压解除状态下,遮光板82配置在遮挡光敏电阻81的光的位置,控制部71根据光敏电阻81的光被遮挡,检测到是加压解除状态。
此外,加压解除动作完成的状态可以是加压辊27与定影带21不接触的状态,也可以是加压辊27与定影带21接触,但失去将加压辊27推压到定影带21的加压力的状态,还可以是加压辊27与定影带21接触且残留有能够容易地除去被加压辊27和定影带21夹持的纸张程度的加压力的状态。
在上述实施方式中,偏心凸轮31和端面凸轮51作为一体部件而形成,但偏心凸轮31和端面凸轮51也可以形成为分体的部件。
也可以使用定影辊来代替上述实施方式中例示的定影带21。总之,加热部件只要是与加压辊27接触而从动旋转的部件即可。
在上述实施方式中,作为加热器23的一例,示出了平面加热器,但也可以使用IH加热器、卤素灯等。
也可以使用旋转编码器来代替上述实施方式中例示的光敏电阻81和遮光板82。
Claims (5)
1.一种定影装置,其特征在于,
具有加热部件、加压辊、加压机构和锁定机构,其中,
所述加热部件能够旋转;
所述加压辊与所述加热部件接触;
所述加压机构将从驱动源传递来的旋转力转换为将所述加压辊推压到所述加热部件的加压力,并在所述加压辊和所述加热部件之间形成夹持输送纸张的加压区域;
所述锁定机构与对所述加压辊施加所述加压力的加压动作联动而嵌入图像形成装置主体,所述锁定机构与解除所述加压力的加压解除动作的完成联动而脱离所述图像形成装置主体,
所述加压机构具有旋转轴和偏心凸轮,其中,
所述旋转轴隔着所述加压辊在所述加热部件的相反侧与所述加压辊的外周面平行地配置,所述旋转力从所述驱动源被传递至所述旋转轴;
所述偏心凸轮固定于所述旋转轴,与支承所述加压辊的支承部接触,将所述旋转力转换为所述加压力,
所述锁定机构具有端面凸轮、锁定操作柄和施力机构,其中,
所述端面凸轮固定于所述旋转轴;
所述锁定操作柄与所述端面凸轮的端面接触,并贯穿设置于收装所述定影装置的框体的孔;
所述施力机构将所述锁定操作柄向所述框体的内部施力,
所述端面凸轮的端面具有倾斜部,通过所述加压动作中的所述偏心凸轮的旋转,所述偏心凸轮和所述支承部的接触点与所述偏心凸轮的旋转中心的距离增加,该倾斜部以随之使得所述锁定操作柄的推出量增加的方式倾斜,
通过所述加压解除动作中的所述偏心凸轮的旋转,所述接触点与所述旋转中心之间的距离成为与所述加压解除动作的完成对应的距离以下的情况下,所述锁定操作柄脱离所述图像形成装置主体。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
还具有检测机构,该检测机构检测所述偏心凸轮位于与所述加压解除动作的完成对应的旋转角度这一情况,
所述加压机构使所述加压解除动作持续直到所述检测机构检测到所述偏心凸轮在所述加压解除动作中达到所述旋转角度这一情况为止。
3.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
所述加压解除动作的完成包括以下状态中的任意一种状态:所述加压辊与所述加热部件不接触的状态;所述加压辊与所述加热部件接触但失去将所述加压辊推压到所述加热部件的加压力的状态;所述加压辊与所述加热部件接触且残留有能够容易地除去被所述加压辊和所述加热部件夹持的纸张程度的加压力的状态。
4.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于:
所述偏心凸轮和所述端面凸轮作为一体部件而形成。
5.一种图像形成装置,其特征在于,
具有:
图像形成部,其在所述纸张上形成调色剂图像;
权利要求1所述的定影装置,其将所述调色剂图像定影在所述纸张上;和
孔,其供所述锁定操作柄嵌入。
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