JP2004309661A - Fixing device and image forming apparatus loaded with it - Google Patents

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JP2004309661A JP2003100796A JP2003100796A JP2004309661A JP 2004309661 A JP2004309661 A JP 2004309661A JP 2003100796 A JP2003100796 A JP 2003100796A JP 2003100796 A JP2003100796 A JP 2003100796A JP 2004309661 A JP2004309661 A JP 2004309661A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent offset to the following sheet of paper by thoroughly eliminating toner even when the toner stays in a web nip by continuous paper feed in a fixing device where the surface of a fixing member is cleaned by a cleaning web. <P>SOLUTION: A fixing device is provided with: a fixing roll 51 integrating a heat source; and a press roll 52 also integrating a heat source and forming a fixing nip by being brought into press contact with the fixing roll 51. The cleaning web 60 which is rolled out from a rolling out reel 61 and rolled up to a rolling up reel 62 is brought into contact with the fixing roll 51 to form a web nip 64. A web feeding device 65 rotates the rolling up reel 62 and imparts a specified amount of feeding to the cleaning web 60. When continuous paper passing of more than a specified number of sheets is carried out, the web feeding device 65 imparts additional feeding of the specified amount to the cleaning web 60 after the device 65 passed the final sheet of paper P and before the movement of the fixing roll 51 is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PPC(Plain Paper Copier)やプリンタなどの画像形成装置において用いられる定着装置に関する。また、この定着装置を搭載した画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
PPCやプリンタなど、電子写真方式の画像形成装置では、トナーを転写した用紙に熱を加えてトナーを定着する必要がある。用紙に熱を加えるのに用いられるのは定着ローラや定着ベルトといった定着部材である。定着部材はトナーに直接接触するため、その表面にはトナーの付着を防ぐ離型層が設けられている。しかしながら、いくら離型層の性能が高くても、ある程度のトナーが残留することは免れ難い。そこで、定着部材の表面にクリーニングウェブを接触させ、このクリーニングウェブにより定着部材表面からトナーを拭い取るという手法が用いられている。特許文献1、2、3に、クリーニングウェブにより定着部材の表面を清掃する定着装置の例を見ることができる。
【0003】
【特許文献1】
特開平2−280181号公報
【特許文献2】
特開2000−162917号公報
【特許文献3】
特開平5−204274号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記各特許文献に記載された定着装置は、いずれも、連続通紙後の再駆動時に生じる問題には格別の考慮が払われていない。
【0005】
連続通紙後の再駆動時に生じる問題とは次のようなことである。すなわちクリーニングウェブは、交換することなく画像形成装置の全使用期間にわたって使用できるようにするため、1回あたりの送り量は極く僅かに設定されている。そのため、印字率の高い用紙が何枚も連続通紙されると、クリーニングウェブの同一箇所が多量のトナーを拭うことになり、クリーニングウェブと定着部材との間のウェブニップに、ウェブが吸収しきれなかったトナーが溜まる。定着ローラが連続駆動中は、滞留したトナーがトナーのすり抜けを防止するが、一旦定着ローラの駆動が停止した後に再駆動する際には、滞留したトナーはウェブニップをすり抜けて用紙に付着する、いわゆる「オフセット」を引き起こす。
【0006】
特許文献1に記載された定着装置では、通算の通紙枚数に応じてクリーニングウェブを巻き取る巻き取り軸の回転量もしくは回転時間を制御している。連続通紙によりクリーニングウェブのニップ部にトナーが集中したときの対策は講じられていない。
【0007】
特許文献2に記載された定着装置では、通紙1枚毎に行う通常のウェブ巻き取りに加え、ジャム処理後にリカバリするときには特別なウェブ巻き取りを行い、定着部材に大量に付着したトナーを除去している。しかしながら、通常の連続通紙によるクリーニングウェブのニップ部へのトナー集中という問題には対処できていない。
【0008】
特許文献3に記載された定着装置では、クリーニングウェブの汚れの程度を推定して、ウェブの汚れの程度が一定の値を越えた場合にのみ、ウェブを巻き取っている。しかしながら、連続通紙であるかどうかは汚れの程度を推定する因子には掲げられてていない。
【0009】
トナーのオフセットを防止するには、クリーニングウェブの1回当たりの送り量を大きくすればよい。しかしながらそのようにするとクリーニングウェブの消費率が大きくなり、クリーニングウェブを交換することなく画像形成装置の全使用期間にわたって使用することが難しくなる。クリーニングウェブの長さを長くして使用期間の延長を図ろうと思えば、今度はクリーニングウェブのロール直径が増大し、画像形成装置に収納するのが難しくなる。
【0010】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クリーニングウェブにより定着部材の表面を清掃する定着装置において、連続通紙によりウェブニップにトナーが滞留した場合、いたずらにクリーニングウェブの消費量を増すことなく、滞留したトナーを確実に除去し、後続の用紙にオフセットさせないようにすることにある。また、このような定着装置を搭載した高性能の画像形成装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するため、本発明では、定着装置が、トナー像を転写した用紙の表面に接触して用紙にトナーを定着する定着部材と、前記定着部材に接触するクリーニングウェブと、用紙の通紙に呼応して前記クリーニングウェブに所定量の送りを与えるとともに、所定枚数以上の連続通紙が行われたときは、最後の用紙を通紙した後、前記定着部材が動きを止めるまでの間に、前記クリーニングウェブに所定量の追加送りを与えるウェブ送り装置とを備えるものとした。
【0012】
この構成によれば、画像比率の高い用紙が何枚も連続通紙され、ウェブニップにトナーが溜まっていたとしても、クリーニングウェブの追加送りによりクリーニングウェブの未使用部分が滞留したトナーに対面し、この未使用部分にトナーが吸収される。従ってウェブニップに滞留したトナーがウェブニップをすり抜けて後続の用紙に付着し、オフセットを引き起こすといった事態には発展しない。しかもクリーニングウェブの追加送りは必要なときだけ行われるので、クリーニングウェブの消費量が無闇に増えることがなく、従来用いられていた程度の量のクリーニングウェブをもって画像形成装置の全使用期間をまかなうことが可能である。
【0013】
(2)上記のような定着装置において、連続通紙の枚数に応じ、前記追加送りの送り量が段階的に変化するものとした。
【0014】
この構成によれば、連続通紙の枚数が多ければそれに応じてクリーニングウェブの未使用部分が多く引き出され、トナーが確実に吸収される。
【0015】
(3)さらに本発明では、上記定着装置を画像形成装置に搭載したから、トナーのオフセットのない、品質の高いプリントやコピーを得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜5に基づき説明する。図1は定着装置の概略構造を示す模型的断面図、図2は定着装置を構成するローラを軸線を含む平面で切断した断面図、図3は定着動作のフローチャート、図4は画像形成装置の一例であるタンデム方式カラープリンタの概略構造を示す模型的断面図、図5は上記プリンタの画像形成部の概略構造を示す模型的断面図である。
【0017】
図4のプリンタ1においては、外部コンピュータからの原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力の何れかが選択される。画像出力速度はフルカラーの場合でもモノクロの場合でもA4サイズで20枚/分とされている。なお本明細書には画像出力速度以外にも寸法、比率、速度、電圧、温度等の具体的な数値が登場するが、これらの数値は一つの好適例の例示である。
【0018】
プリンタ1のハウジング2の内部には用紙搬送ベルト8が配置されている。用紙搬送ベルト8はプーリ10、11に巻き掛けられ、用紙を図4において右方から左方へと水平に搬送する。用紙搬送ベルト8の用紙受入側には給紙装置12と用紙搬送路13が配置される。用紙搬送ベルト8の用紙排出側には定着装置50、用紙搬送路15、及び排出部16が配置される。排出部16はハウジング2の上面に設けられる。
【0019】
用紙搬送ベルト8の上には計4台の画像形成部が用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて直列に配置される。4台の画像形成部とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部30M、シアン用の画像形成部30C、イエロー用の画像形成部30Y、及びブラック用の画像形成部30Bである。
【0020】
画像形成部30M、30C、30Y、30Bの構造を図5に示す。各画像形成部とも構造は共通なので、「M」「C」「Y」「B」の識別記号を省き、「30」の符号のみ置いている。
【0021】
画像形成部30の中核をなすのはアモルファスシリコンを感光体とする感光体ドラム4であり、その周囲に主帯電器5、LEDプリントヘッドユニット6、現像装置3、及びクリーニング装置20が配置されている。また図4に見られるように、転写ローラ9が用紙搬送ベルト8を隔てて感光体ドラム4に対峙する。転写ローラ9は用紙搬送ベルト8を支持し、感光体ドラム4に当接させる役割も担う。転写ローラ9には−1.5kVの電圧が印加されている。
【0022】
現像装置3はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーとフェライトキャリアを5:95の重量比で混合したトナーを収容する。トナーはコールターカウンタによるメジアン径(体積基準)が9μm、フェライトキャリアは平均粒径が70μmとなっている。現像装置3には固定磁石(図示せず)を内蔵した現像スリーブ3aが設けられている。
【0023】
感光体ドラム4と現像スリーブ3aとは0.5mmの隙間を隔てて対峙し、対向する表面同士が同方向に移動する向きに回転する。感光体ドラム4の周速度は100mm/sec、現像スリーブ3aの周速度は200mm/secである。現像スリーブ3aの表面にはトナーにより磁気ブラシが形成される。またトナーはキャリアとの摩擦により正に帯電する。現像スリーブ3aに対しては図示しない穂切板が設けられる。穂切板と現像スリーブ3aとの隙間は0.5mmである。現像スリーブ3aには+300Vの現像バイアス電圧が印加される。
【0024】
現像により、現像装置3の中のトナーが消費される。消費したトナーを補うため、画像形成部30B、30Y、30C、30Mに対応してトナー供給容器7B、7Y、7C、7Mを設け、図示しない搬送手段によりトナーを補給する。これにより、現像装置3は常に適量のトナーを内部に保有することになる。
【0025】
クリーニング装置20は感光体ドラム4に接触するゴム製のクリーニングローラ21、用紙に転写されなかったトナーを感光体ドラム4からかき落とすクリーニングブレード22、及びトナーを図示しない回収容器に排出する排出スパイラル23を有する。なおクリーニング装置20のカバーは図4においては図示を省略してある。
【0026】
プリンタ1は次のように画像出力動作を行う。
【0027】
感光体ドラム4の表面は主帯電器5により一様に+400Vに帯電せしめられている。外部のコンピュータなどから原稿画像データが入力されると、LEDプリントヘッド6が原稿画像データに対応するLED光を感光体ドラム4の表面に照射する。感光体ドラム4の表面は、LED光の照射された露光部の電圧が+25Vにまで減衰し、非露光部の+400Vの部分と合わせて静電潜像が形成される。現像スリーブ3aに印加された+300Vの現像バイアス電圧により、トナー中の正帯電トナーが前記露光部に付着し、静電潜像がトナーで可視化される。
【0028】
用紙搬送ベルト8は、給紙装置12から供給された用紙を載せ、感光体ドラム4の表面の移動方向と同じ方向に、感光体ドラム4の周速度と同じ100mm/secで走行している。用紙上の所定位置からトナーの転写が開始されるよう、LEDプリントヘッド6による感光体ドラム4の露光タイミングが設定される。
【0029】
用紙搬送ベルト8上の用紙が感光体ドラム4の下を通過する際、転写ローラ9に印加された−1.5KVの電圧により、感光体ドラム4に付着したトナーが用紙に引きつけられる。これにより、トナーが用紙に転写される。
【0030】
用紙に転写されなかったトナーはクリーニングブレード22によりかき落とされ、排出スパイラル23により図示しない回収容器に排出される。クリーニングローラ21はトナー転写後の感光体ドラム4の表面を整える。
【0031】
画像形成部30M、30C、30Y、30Bでマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーを順次転写され、未定着ではあるもののトナーによりカラー画像を形成された用紙は用紙搬送ベルト8を出て定着装置50に引き込まれる。そして定着装置50の内部で定着ローラによりトナーを定着された後、用紙搬送路15を経て排出部16に排出される。
【0032】
続いて図1、2に基づき定着装置50の構造を説明する。
【0033】
定着装置50は定着部材と加圧部材を備える。この実施形態では定着ローラ51が定着部材を構成し、加圧ローラ52が加圧部材を構成する。定着ローラ51と加圧ローラ52とは所定の圧力で互いに圧接せしめられ、所定幅の定着ニップを形成する。この定着ニップを、未定着トナーTを担持した用紙Pが通過する。
【0034】
定着ローラ51は図示しない駆動装置により回転駆動せしめられる。加圧ローラ52は定着ローラ51に従って回転する。定着ローラ51及び加圧ローラ52の周速度が用紙搬送ベルト8の走行速度と同じ100mm/secとなるように定着ローラ51の回転数が制御される。
【0035】
定着ローラ51は、図2に示すように、アルミ管55の表面にシリコンゴム層56を設け、さらにその表面にRFA(テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体)又はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)チューブを被せたり、コーティングを施すなどして離型層57を形成し、平滑性とトナーの離型性を高めたものである。定着ローラ51の内部には熱源であるハロゲンランプ53が配置されている。
【0036】
加圧ローラ52は定着ローラ51と同じ構造を有し、内部には熱源であるハロゲンランプ54が配置されている。
【0037】
定着ローラ51の表面にクリーニングウェブ60が接触する。クリーニングウェブ60はアラミド繊維とポリエチレンテレフタレート(PET)繊維を3:7の重量比で混合した厚さ54μの不織布で、シリコーンオイルを含浸させてある。このクリーニングウェブ60を繰り出しリール61から繰り出し、巻き取りリール62に巻き取る。繰り出しリール61と巻き取りリール62の間のクリーニングウェブ60を加圧ローラ63が定着ローラ51に圧接させることにより、幅4mm程度のウェブニップ64が形成される。
【0038】
ウェブ送り装置65が巻き取りリール62を駆動する。ウェブ送り装置65は図示しないソレノイドを動力源として巻き取りリール62に所定角度単位の回転を与える。クリーニングウェブ60の送り量は巻き取りリール62に巻かれたクリーニングウェブ60の量に比例して変動するものであるが、その平均の送り量が0.03mmになるように巻き取りリール62の回転角度を設定する。
【0039】
繰り出しリール61と加圧ローラ63の間でクリーニングウェブ60がたるむことのないよう、図示しない制動装置が繰り出しリール61にブレーキをかけている。そのため繰り出しリール61は、クリーニングウェブ60が引かれないかぎり回転しない。
【0040】
次に、図3のフローチャートを参照しつつ定着動作を説明する。
【0041】
プリントの開始とともに定着ローラ51の駆動が開始され、定着ローラ51と加圧ローラ52はそれぞれ図1において矢印方向に回転する。またハロゲンランプ53、54への通電が開始され、定着装置50はウォーミングアップの局面に入る(ステップ#101)。
【0042】
ウォーミングアップ完了後、画像形成部30M、30C、30Y、30Bでマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーを順次転写された用紙Pが定着ニップを通る。熱と圧力により用紙PにトナーTを定着した後、定着ローラ51の表面はクリーニングウェブ60によって清掃される。ウェブ送り装置65は通紙1枚毎に平均送り量0.03mmの微少送りをクリーニングウェブ60に与える(ステップ#102)。用紙Pのサイズが大きく、いわゆるダブルカウントサイズに相当するときは、通紙1枚毎に2回分の微少送りが与えられる。
【0043】
ステップ#103では連続通紙の通紙枚数をカウントする。ステップ#104では連続通紙の残り枚数をチェックする。通紙すべき用紙Pが残っていればステップ#102に戻り、動作を繰り返す。最後の用紙Pが通紙し、通紙残数がゼロになったらステップ#105に進む。
【0044】
ステップ#105では連続通紙の枚数が11枚以上であるかどうかをチェックする。11枚以上でない、すなわち10枚までの場合はステップ#109に進む。
ステップ#109では定着装置ローラ51の駆動が停止し、ハロゲンランプ53、54への通電も停止し、定着動作は終了する。連続通紙の枚数が11枚以上の場合はステップ#106に進む。
【0045】
ステップ#106では連続通紙の枚数が51枚以上であるかどうかをチェックする。51枚以上でない、すなわち11〜50枚の場合はステップ#107に進む。ステップ#107ではウェブ送り装置65がクリーニングウェブ60に0.15mmの追加送りを与える。最後の用紙Pが通紙した後も、定着ローラ51が完全に動きを止めるまで、定着ローラ51は何回転分かの回転を行う。この回転期間中、追加送りされた0.15mmの未使用部分が滞留したトナーを吸収するので、ウェブニップ64に滞留したトナーがウェブニップ64をすり抜けて後続の用紙Pに付着し、オフセットを引き起こすといった事態には発展しない。ステップ#107の後ステップ#109に進み、定着動作は終了する。
【0046】
ステップ#106で連続通紙の枚数が51枚以上であった場合はステップ#108に進む。ステップ#108ではウェブ送り装置65がクリーニングウェブ60に0.3mmの追加送りを与える。最後の用紙Pが通紙した後も、定着ローラ51が完全に動きを止めるまで、定着ローラ51は何回転分かの回転を行う。この回転期間中、追加送りされた0.3mmの未使用部分が滞留したトナーを吸収するので、ウェブニップ64に滞留したトナーがウェブニップ64をすり抜けて後続の用紙Pに付着し、オフセットを引き起こすといった事態には発展しない。ステップ#108の後ステップ#109に進み、定着動作は終了する。
【0047】
以上本発明の実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨から逸脱しない範囲で種々の改変を加えて実施することができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、所定枚数以上の連続通紙が行われたときは、最後の用紙を通紙した後、定着部材が動きを止めるまでの間に、ウェブ送り装置がクリーニングウェブに所定量の追加送りを与えるから、画像比率の高い用紙が何枚も連続通紙され、ウェブニップにトナーが溜まっていたとしても、追加送りによりトナーに対面することとなったクリーニングウェブの未使用部分がウェブニップに滞留したトナーを吸収する。従って滞留したトナーがウェブニップをすり抜けて後続の用紙に付着し、オフセットを引き起こすといった事態には発展しない。そして、クリーニングウェブの追加送りは必要なときだけ行われるので、クリーニングウェブの消費量が無闇に増えることがなく、従来用いられていた程度の量のクリーニングウェブをもって画像形成装置の全使用期間をまかなうことが可能である。そしてこのような定着装置を画像形成装置に搭載したから、トナーのオフセットのない、品質の高いプリントやコピーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る定着装置の概略構造を示す模型的断面図
【図2】定着装置を構成するローラを軸線を含む平面で切断した断面図
【図3】定着動作のフローチャート
【図4】タンデム方式カラープリンタの概略構造を示す模型的断面図
【図5】図4のプリンタの画像形成部の概略構造を示す模型的断面図
【符号の説明】
1 プリンタ
2 ハウジング
8 用紙搬送ベルト
9 転写ローラ
12 給紙装置
13、15 用紙搬送路
16 排出部
30M、30C、30Y、30B 画像形成部
50 定着部
51 定着ローラ
52 加圧ローラ
53、54 ハロゲンランプ
60 クリーニングウェブ
61 繰り出しリール
62 巻き取りリール
63 加圧ローラ
64 ウェブニップ
65 ウェブ送り装置
P 用紙
T トナー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a PPC (Plain Paper Copier) or a printer. Further, the present invention relates to an image forming apparatus equipped with the fixing device.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus such as a PPC or a printer, it is necessary to fix the toner by applying heat to the sheet on which the toner is transferred. A fixing member such as a fixing roller or a fixing belt is used to apply heat to the sheet. Since the fixing member comes into direct contact with the toner, a release layer for preventing the toner from adhering is provided on the surface of the fixing member. However, no matter how high the performance of the release layer is, it is unavoidable that a certain amount of toner remains. Therefore, a method is used in which a cleaning web is brought into contact with the surface of the fixing member, and the toner is wiped from the surface of the fixing member by the cleaning web. Patent Documents 1, 2, and 3 show examples of a fixing device that cleans the surface of a fixing member with a cleaning web.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2-280181 [Patent Document 2]
JP 2000-162917 A [Patent Document 3]
JP-A-5-204274
[Problems to be solved by the invention]
In any of the fixing devices described in the above-mentioned patent documents, no special consideration is given to a problem that occurs at the time of re-driving after continuous paper passing.
[0005]
Problems that occur during re-drive after continuous paper passing are as follows. That is, in order to enable the cleaning web to be used for the entire use period of the image forming apparatus without replacement, the feed amount per operation is set to be very small. For this reason, when many sheets of paper having a high printing rate are continuously passed, the same portion of the cleaning web wipes a large amount of toner, and the web is absorbed by the web nip between the cleaning web and the fixing member. Unremoved toner accumulates. While the fixing roller is continuously driven, the staying toner prevents the toner from slipping through.However, when the fixing roller is driven again after the driving of the fixing roller is stopped, the staying toner slips through the web nip and adheres to the paper. This causes a so-called "offset".
[0006]
In the fixing device described in Patent Literature 1, the rotation amount or rotation time of a winding shaft for winding the cleaning web is controlled according to the total number of sheets passed. No measures are taken when toner concentrates on the nip portion of the cleaning web due to continuous paper passing.
[0007]
In the fixing device described in Patent Literature 2, in addition to the normal web winding performed for each sheet passing, a special web winding is performed at the time of recovery after jam processing to remove a large amount of toner attached to the fixing member. are doing. However, it does not address the problem of toner concentration on the nip portion of the cleaning web due to normal continuous paper passing.
[0008]
In the fixing device described in Patent Document 3, the degree of contamination of the cleaning web is estimated, and the web is wound up only when the degree of contamination of the web exceeds a certain value. However, whether continuous paper is passed is not listed as a factor for estimating the degree of dirt.
[0009]
In order to prevent toner offset, the feed amount of the cleaning web per operation may be increased. However, in such a case, the consumption rate of the cleaning web increases, and it is difficult to use the cleaning web without replacing the cleaning web over the entire service life of the image forming apparatus. If an attempt is made to extend the use period by increasing the length of the cleaning web, the roll diameter of the cleaning web increases, which makes it difficult to store the cleaning web in the image forming apparatus.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a fixing device that cleans the surface of a fixing member by using a cleaning web, in a case where toner stays in a web nip due to continuous paper feeding. Another object of the present invention is to reliably remove the staying toner without increasing the consumption of the cleaning web, so as not to offset the succeeding paper. Another object of the present invention is to provide a high-performance image forming apparatus equipped with such a fixing device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, in the present invention, a fixing device includes: a fixing member that contacts a surface of a sheet onto which a toner image has been transferred to fix toner on the sheet; a cleaning web that contacts the fixing member; In addition to feeding a predetermined amount to the cleaning web in response to paper passing, and when a predetermined number or more of continuous paper passes, the fixing member stops moving after passing the last paper. And a web feeder for feeding a predetermined amount of additional feed to the cleaning web.
[0012]
According to this configuration, even if many sheets having a high image ratio are continuously passed and toner is accumulated in the web nip, the unused portion of the cleaning web faces the accumulated toner due to the additional feeding of the cleaning web. The toner is absorbed by the unused portion. Therefore, a situation in which the toner staying in the web nip slips through the web nip and adheres to the subsequent sheet to cause an offset does not occur. In addition, since the additional feeding of the cleaning web is performed only when necessary, the consumption of the cleaning web does not increase unnecessarily, and the entire usage period of the image forming apparatus can be covered with the cleaning web of a conventionally used amount. Is possible.
[0013]
(2) In the fixing device as described above, the feed amount of the additional feed changes stepwise according to the number of sheets continuously passed.
[0014]
According to this configuration, if the number of continuous paper passes is large, the unused portion of the cleaning web is drawn out in accordance with the number, and the toner is reliably absorbed.
[0015]
(3) Further, in the present invention, since the fixing device is mounted on the image forming apparatus, high quality prints and copies without toner offset can be obtained.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic structure of the fixing device, FIG. 2 is a cross-sectional view of a roller constituting the fixing device cut along a plane including an axis, FIG. 3 is a flowchart of a fixing operation, and FIG. FIG. 5 is a schematic sectional view showing a schematic structure of a tandem type color printer as an example, and FIG. 5 is a schematic sectional view showing a schematic structure of an image forming section of the printer.
[0017]
In the printer 1 of FIG. 4, either full-color image output or monochrome image output is selected according to the color information of the document image data from the external computer. The image output speed is set to 20 sheets / minute in A4 size in both full color and monochrome. In this specification, specific numerical values such as dimensions, ratios, speeds, voltages, and temperatures appear in addition to the image output speed, but these numerical values are examples of one preferred example.
[0018]
A paper transport belt 8 is disposed inside the housing 2 of the printer 1. The paper transport belt 8 is wound around pulleys 10 and 11, and transports the paper horizontally from right to left in FIG. On the paper receiving side of the paper transport belt 8, a paper feed device 12 and a paper transport path 13 are arranged. A fixing device 50, a sheet conveyance path 15, and a discharge unit 16 are disposed on the sheet discharge side of the sheet conveyance belt 8. The discharge section 16 is provided on the upper surface of the housing 2.
[0019]
A total of four image forming units are arranged in series on the paper transport belt 8 from the upstream side to the downstream side in the paper transport direction. The four image forming units are, in order from the upstream side, a magenta image forming unit 30M, a cyan image forming unit 30C, a yellow image forming unit 30Y, and a black image forming unit 30B.
[0020]
FIG. 5 shows the structure of the image forming units 30M, 30C, 30Y, and 30B. Since the image forming units have the same structure, the identification symbols “M”, “C”, “Y”, and “B” are omitted, and only the reference numeral “30” is provided.
[0021]
The core of the image forming unit 30 is a photosensitive drum 4 using amorphous silicon as a photosensitive member, around which a main charger 5, an LED print head unit 6, a developing device 3, and a cleaning device 20 are arranged. I have. Further, as shown in FIG. 4, the transfer roller 9 faces the photosensitive drum 4 with the sheet conveyance belt 8 interposed therebetween. The transfer roller 9 also has a role of supporting the sheet conveying belt 8 and bringing it into contact with the photosensitive drum 4. A voltage of -1.5 kV is applied to the transfer roller 9.
[0022]
The developing device 3 contains a toner in which toners of each color of magenta, cyan, yellow, and black and a ferrite carrier are mixed at a weight ratio of 5:95. The toner has a median diameter (by volume) of 9 μm as measured by a Coulter counter, and the ferrite carrier has an average particle diameter of 70 μm. The developing device 3 is provided with a developing sleeve 3a containing a fixed magnet (not shown).
[0023]
The photoreceptor drum 4 and the developing sleeve 3a face each other with a gap of 0.5 mm therebetween, and rotate so that the opposing surfaces move in the same direction. The peripheral speed of the photosensitive drum 4 is 100 mm / sec, and the peripheral speed of the developing sleeve 3a is 200 mm / sec. A magnetic brush is formed on the surface of the developing sleeve 3a by toner. Further, the toner is positively charged by friction with the carrier. An uncut plate (not shown) is provided for the developing sleeve 3a. The gap between the cutting board and the developing sleeve 3a is 0.5 mm. A developing bias voltage of +300 V is applied to the developing sleeve 3a.
[0024]
The toner in the developing device 3 is consumed by the development. In order to supplement the consumed toner, toner supply containers 7B, 7Y, 7C, and 7M are provided corresponding to the image forming units 30B, 30Y, 30C, and 30M, and toner is replenished by conveyance means (not shown). Thus, the developing device 3 always holds an appropriate amount of toner inside.
[0025]
The cleaning device 20 includes a rubber cleaning roller 21 that contacts the photosensitive drum 4, a cleaning blade 22 that scrapes toner not transferred onto the paper from the photosensitive drum 4, and a discharge spiral 23 that discharges the toner to a collection container (not shown). Having. The cover of the cleaning device 20 is not shown in FIG.
[0026]
The printer 1 performs an image output operation as follows.
[0027]
The surface of the photosensitive drum 4 is uniformly charged to +400 V by the main charger 5. When document image data is input from an external computer or the like, the LED print head 6 irradiates the surface of the photosensitive drum 4 with LED light corresponding to the document image data. On the surface of the photosensitive drum 4, the voltage of the exposed portion irradiated with the LED light is attenuated to +25 V, and an electrostatic latent image is formed together with the +400 V portion of the non-exposed portion. With the developing bias voltage of +300 V applied to the developing sleeve 3a, the positively charged toner in the toner adheres to the exposed portion, and the electrostatic latent image is visualized by the toner.
[0028]
The paper transport belt 8 carries the paper supplied from the paper feeding device 12 and travels in the same direction as the moving direction of the surface of the photosensitive drum 4 at the same peripheral speed of the photosensitive drum 4 at 100 mm / sec. The exposure timing of the photosensitive drum 4 by the LED print head 6 is set so that the transfer of the toner is started from a predetermined position on the sheet.
[0029]
When the paper on the paper transport belt 8 passes under the photosensitive drum 4, the toner attached to the photosensitive drum 4 is attracted to the paper by the voltage of -1.5 KV applied to the transfer roller 9. As a result, the toner is transferred to the paper.
[0030]
The toner not transferred to the paper is scraped off by the cleaning blade 22 and discharged to a collection container (not shown) by the discharge spiral 23. The cleaning roller 21 adjusts the surface of the photosensitive drum 4 after the toner transfer.
[0031]
Magenta, cyan, yellow, and black toners are sequentially transferred by the image forming units 30M, 30C, 30Y, and 30B, and the paper on which a color image has been formed by the unfixed toner exits the paper transport belt 8 and is fixed. It is drawn into the device 50. Then, after the toner is fixed by the fixing roller inside the fixing device 50, the toner is discharged to the discharge unit 16 via the paper conveyance path 15.
[0032]
Next, the structure of the fixing device 50 will be described with reference to FIGS.
[0033]
The fixing device 50 includes a fixing member and a pressure member. In this embodiment, the fixing roller 51 forms a fixing member, and the pressing roller 52 forms a pressing member. The fixing roller 51 and the pressure roller 52 are pressed against each other with a predetermined pressure to form a fixing nip having a predetermined width. The paper P carrying the unfixed toner T passes through the fixing nip.
[0034]
The fixing roller 51 is driven to rotate by a driving device (not shown). The pressure roller 52 rotates according to the fixing roller 51. The number of rotations of the fixing roller 51 is controlled such that the peripheral speed of the fixing roller 51 and the pressing roller 52 becomes 100 mm / sec, which is the same as the traveling speed of the sheet conveying belt 8.
[0035]
As shown in FIG. 2, the fixing roller 51 is provided with a silicon rubber layer 56 on the surface of an aluminum tube 55, and further has an RFA (tetrafluoroethylene-per-fluoroalkylvinyl ether copolymer) or PTFE (polytetrafluoroethylene) on the surface. (Ethylene) A release layer 57 is formed by covering a tube or applying a coating to improve smoothness and toner releasability. Inside the fixing roller 51, a halogen lamp 53 as a heat source is arranged.
[0036]
The pressure roller 52 has the same structure as the fixing roller 51, and has a halogen lamp 54 as a heat source disposed therein.
[0037]
The cleaning web 60 contacts the surface of the fixing roller 51. The cleaning web 60 is a 54 μm-thick non-woven fabric in which aramid fiber and polyethylene terephthalate (PET) fiber are mixed at a weight ratio of 3: 7, and is impregnated with silicone oil. The cleaning web 60 is paid out from a pay-out reel 61 and wound up on a take-up reel 62. The pressure roller 63 presses the cleaning web 60 between the pay-out reel 61 and the take-up reel 62 against the fixing roller 51 to form a web nip 64 having a width of about 4 mm.
[0038]
The web feed device 65 drives the take-up reel 62. The web feeder 65 rotates the take-up reel 62 by a predetermined angle using a solenoid (not shown) as a power source. The feed amount of the cleaning web 60 varies in proportion to the amount of the cleaning web 60 wound on the take-up reel 62, and the rotation of the take-up reel 62 is adjusted so that the average feed amount is 0.03 mm. Set the angle.
[0039]
A braking device (not shown) applies a brake to the payout reel 61 so that the cleaning web 60 does not slack between the payout reel 61 and the pressure roller 63. Therefore, the payout reel 61 does not rotate unless the cleaning web 60 is pulled.
[0040]
Next, the fixing operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0041]
The driving of the fixing roller 51 is started with the start of printing, and the fixing roller 51 and the pressure roller 52 rotate in the directions of arrows in FIG. Further, the energization of the halogen lamps 53 and 54 is started, and the fixing device 50 enters a warm-up phase (step # 101).
[0042]
After the completion of the warm-up, the paper P to which magenta, cyan, yellow, and black toners are sequentially transferred in the image forming units 30M, 30C, 30Y, and 30B passes through the fixing nip. After the toner T is fixed on the sheet P by heat and pressure, the surface of the fixing roller 51 is cleaned by the cleaning web 60. The web feeder 65 gives a fine feed of an average feed amount of 0.03 mm to the cleaning web 60 for each sheet passing (step # 102). When the size of the sheet P is large, which corresponds to a so-called double count size, two minute feeds are given for each sheet passing.
[0043]
In step # 103, the number of continuous sheets is counted. In step # 104, the remaining number of sheets continuously fed is checked. If paper P to be passed remains, the process returns to step # 102 and the operation is repeated. When the last sheet P has passed and the number of remaining sheets has reached zero, the process proceeds to step # 105.
[0044]
In step # 105, it is checked whether or not the number of continuous paper passes is 11 or more. If it is not 11 or more, that is, up to 10, the process proceeds to step # 109.
In step # 109, the driving of the fixing device roller 51 is stopped, the energization of the halogen lamps 53 and 54 is also stopped, and the fixing operation ends. If the number of continuous paper passes is 11 or more, the process proceeds to step # 106.
[0045]
In step # 106, it is checked whether or not the number of continuous paper passes is 51 or more. If it is not 51 or more, that is, if there are 11 to 50 sheets, the process proceeds to step # 107. In step # 107, the web feeder 65 gives the cleaning web 60 an additional feed of 0.15 mm. Even after the last sheet P has passed, the fixing roller 51 rotates several times until the fixing roller 51 completely stops moving. During this rotation period, the additionally fed unused portion of 0.15 mm absorbs the staying toner, so that the toner staying in the web nip 64 passes through the web nip 64 and adheres to the succeeding paper P, causing an offset. It does not develop into such a situation. After step # 107, the process proceeds to step # 109, and the fixing operation ends.
[0046]
If the number of continuous paper passes is 51 or more in step # 106, the flow proceeds to step # 108. In step # 108, the web feeder 65 gives the cleaning web 60 an additional feed of 0.3 mm. Even after the last sheet P has passed, the fixing roller 51 rotates several times until the fixing roller 51 completely stops moving. During this rotation, the 0.3 mm unused portion additionally fed absorbs the staying toner, so that the toner staying in the web nip 64 slips through the web nip 64 and adheres to the succeeding paper P, causing an offset. It does not develop into such a situation. After step # 108, the process proceeds to step # 109, and the fixing operation ends.
[0047]
Although the embodiments of the present invention have been described above, other various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a predetermined number or more of continuous sheets are passed, the web feeder sends a predetermined amount of the cleaning web to the cleaning web after the last sheet is passed and before the fixing member stops moving. Since additional feed is provided, even if many sheets with a high image ratio are continuously passed and toner is accumulated in the web nip, the unused portion of the cleaning web that has faced the toner by additional feed is removed from the web. Absorbs toner remaining in the nip. Therefore, the situation where the staying toner slips through the web nip and adheres to the succeeding paper and causes an offset does not develop. Further, since the additional feeding of the cleaning web is performed only when necessary, the consumption of the cleaning web does not increase unnecessarily, and the entire usage period of the image forming apparatus can be covered with the cleaning web having a conventionally used amount. It is possible. Since such a fixing device is mounted on the image forming apparatus, high quality prints and copies without toner offset can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic structure of a fixing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a roller constituting the fixing device cut along a plane including an axis. FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view showing a schematic structure of a tandem type color printer. FIG. 5 is a schematic sectional view showing a schematic structure of an image forming unit of the printer of FIG.
Reference Signs List 1 printer 2 housing 8 paper transport belt 9 transfer roller 12 paper feeder 13, 15 paper transport path 16 discharge unit 30M, 30C, 30Y, 30B image forming unit 50 fixing unit 51 fixing roller 52 pressure roller 53, 54 halogen lamp 60 Cleaning web 61 Feeding reel 62 Take-up reel 63 Pressure roller 64 Web nip 65 Web feeder P Paper T Toner

Claims (3)

次の構成を備えた定着装置:
(a)トナー像を転写した用紙の表面に接触して用紙にトナーを定着する定着部材
(b)前記定着部材に接触するクリーニングウェブ
(c)用紙の通紙に呼応して前記クリーニングウェブに所定量の送りを与えるとともに、所定枚数以上の連続通紙が行われたときは、最後の用紙を通紙した後、前記定着部材が動きを止めるまでの間に、前記クリーニングウェブに所定量の追加送りを与えるウェブ送り装置。
Fixing device with the following configuration:
(A) a fixing member that contacts the surface of the sheet on which the toner image has been transferred and fixes the toner on the sheet; (b) a cleaning web that contacts the fixing member; and (c) a cleaning web that contacts the fixing member. In addition to providing a fixed amount of feeding, when a predetermined number or more of continuous sheets are passed, a predetermined amount of paper is added to the cleaning web after the last sheet is passed and before the fixing member stops moving. Web feeder to give feed.
連続通紙の枚数に応じ、前記追加送りの送り量が段階的に変化することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。The fixing device according to claim 1, wherein a feed amount of the additional feed changes in a stepwise manner according to the number of sheets continuously fed. 請求項1又は請求項2に記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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