【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置に装着される、加熱ローラ、加圧ローラ等によって転写材上の未定着トナー像を定着する定着装置及びそれを装着する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、定着時に転写材上に溶融したトナーが上ローラである加熱ローラにもくっつき剥離不良を生じ巻き付きを起こすことがあった。これを防止する手段として例えばオイル塗布装置を設け、フラットニップでも分離性が確保されるようにしていた。しかし、オイルローラ等を具備したオイル塗布機構は定期的に交換する必要がある交換部品も多く、取り扱いの面倒さと無駄な時間の消費があった。そのため、オイル塗布しないで転写材が熱ローラから剥離しやすい上凸ニップ型のローラが提案されているが、さらに、剥離性能を向上するために爪等の剥離補助部材をニップ部直後の最適な位置に配備する方法（例えば、特許文献１参照。）も開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８２５６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オイル塗布しないで転写材が加熱ローラから剥離しやすい上凸ニップ型では、下ローラである加圧ローラへの巻き付き、または排出された転写材の先端角折れやカール等の不具合がある。
【０００５】
本発明はこのような不具合を排除して、安定した定着性能を確保した定着装置及びそれを装着する画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の構成によって達成される。
【０００７】
（１）内側に加熱源を設けた円筒状芯金とこの芯金の周囲にライニングされた弾性体と、この弾性体表面を被覆する離型層とを設けた加熱ローラ及び、この加熱ローラに圧接する加圧ローラから構成され、両ローラの圧接されたニップ部に搬送されて来る未定着のトナー像が転写された転写材を挟み込み加熱加圧してトナー像の定着を行い、定着排紙ローラで排紙する定着装置において、前記両ローラ間では上凸ニップ形状に設定し、Ａ４サイズの転写材を横送りで、転写材の１／３がニップ部から排紙した状態で停止したとき、排紙側ニップ部出口をａ、転写材先端をｂとした場合、ａとｂを結んだ線を基準線として、ｂを中心として１０°〜５０°の傾斜で前記加圧ローラとの最近接点または接点に延びるガイド板もしくは分離爪を配備したことを特徴とする定着装置（第１の発明）。
【０００８】
（２）内側に加熱源を設けた円筒状芯金とこの芯金の周囲にライニングされた弾性体と、この弾性体表面を被覆する離型層とを設けた加熱ローラ及び、この加熱ローラに圧接する加圧ローラから構成され、両ローラの圧接されたニップ部に搬送されて来る未定着のトナー像が転写された転写材を挟み込み加熱加圧してトナー像の定着を行い、定着排紙ローラで排紙する定着装置を有する画像形成装置であって、前記両ローラ間では上凸ニップ形状に設定し、Ａ４サイズの転写材を横送りで、転写材の１／３がニップ部から排紙した状態で停止したとき、排紙側ニップ部出口をａ、転写材先端をｂとした場合、ａとｂを結んだ線を基準線として、転写材先端ｂを中心として１０°〜５０°の傾斜で前記加圧ローラとの最近接点または接点に延びる搬送ガイド手段を配備した定着装置を有する画像形成装置において、前記定着排紙ローラのニップ部出口と本体排紙ローラのニップ部入口を結んだ線が前記基準線の延長にして、且つ、直線となるように、前記定着排紙ローラと前記本体排紙ローラとの間に搬送ガイドを設けたことを特徴とする画像形成装置（第２の発明）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の定着装置及びそれを装着する画像形成装置について説明する。
【００１０】
本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。
【００１１】
図１は画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。
図において、１０は感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み手段である書き込み装置、１３は現像手段である現像器、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は中間転写ベルトを示す。画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像器１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。
【００１２】
各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。
【００１３】
中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、転写器２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。
【００１４】
中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。
【００１５】
感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時計方向に回転する。
【００１６】
読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。
【００１７】
現像器１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。
【００１８】
中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０６〜１０１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った２層構成のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。
【００１９】
２５は転写器で、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。
【００２０】
２６はアースローラ２２から当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像を転写材Ｐに再転写する。
【００２１】
２８はクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面上に残ったトナーが清掃される。４は本発明に係わる定着装置であり、４１は加熱ローラ、４２は加圧ローラ、４３はガイド板、４４は定着排紙ローラ、４５は搬送ガイド、４６はシリコーンオイルがを含浸した清掃部材であるが、詳細は後述する。７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラである。
【００２２】
ここで、本発明に係る定着装置について説明する。
図２は、定着装置の断面を示す拡大略図である。
【００２３】
図２において、本実施の形態における定着装置は、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間に転写材Ｐを挟んで加圧、加熱定着する方式である。
【００２４】
加熱ローラ４１は、アルミから形成された円筒状の芯金４１３に弾性体である耐熱層４１２がライニングされ、当該耐熱層４１２の外周に離型層４１１が被覆された構成で作られ、加熱ローラ４１の空洞部に配設された、加熱源であるハロゲンヒータ４９によって所定の温度まで加熱され、その温度は、前記加熱ローラ４１に設置された接触温度センサ４８により検出され、コントロール部Ｂ１（図１参照）に伝達され、不図示のサーモスタットによって規定の温度となるように調整されている。また、加熱ローラ４１は不図示の駆動部からの動力によって矢印方向に回転する。
【００２５】
加圧ローラ４２は、アルミから成形された円筒状の芯金４２３に弾性体であるの耐熱層４２２がライニングされ、当該耐熱層４２２の外周に離型層４２１が被覆された構成で作られされ、加圧ローラ４２の空洞部に配設された、加熱源であるハロゲンヒータ５０によって所定の温度まで加熱され、その温度は、前記加圧ローラ４２に設置された接触温度センサ５１により検出され、コントロール部Ｂ１（図１参照）に伝達され、不図示のサーモスタットによって規定の温度となるように調整されている。加圧ローラ４２は不図示の圧着機構によって、転写材を挟持、搬送しているときのみ所定の圧力で加熱ローラ４１に押し当て、定着処理が完了すると圧着は解除されるようになっている。
【００２６】
加圧ローラ４２の耐熱層４２２の製品硬度は、加熱ローラ４１２の耐熱層４１２のへ製品硬度より高くなっているため（製品硬度とはＡｓｋｅｒＣ硬度をいう。）、上凸ニップ部が形成され、加熱ローラ４１から転写材Ｐが剥離しやすくなるが、前述したように、下ローラである加圧ローラ４２に巻き付き易く、また先端が下方向（加圧ローラ側）にカールし易くなる。転写材先端は同時に剥離するのではなく、主走査方向で部分によっては剥離が遅れるところもあり、遅れた箇所が搬送ガイド手段であるガイド板４３（または、爪）に当接し先端角折れ等の不具合が発生する。したがって、剥離後に転写材を導くガイド板４３の位置を適切な位置に設定する必要がある。
【００２７】
本発明は、ガイド板４３を最適な位置に配備することによって、上記のような不具合を回避できることを特徴としている。
【００２８】
すなわち、図２において、Ａ４サイズの転写材を横送りで、転写材の１／３がニップ部から排紙した状態で停止したとき、排紙側ニップ部出口をａ、転写材先端をｂとした場合、ａとｂを結んだ線を基準線とし、ｂを中心として１０°〜５０°の傾斜で、前記加圧ローラ４２との最近接点または接点に延びる搬送ガイド手段であるガイド板４３もしくは分離爪を配備することによって、表１に示すように、前記不具合を回避できることが確認できた。
【００２９】
前記ガイド板４３の配備に関して、下記の条件で、加圧ローラ巻き付き及び先端角折れについて確認実験を行った。
【００３０】
条件
定着装置
ガイド板角度θ：基準線に対し０°〜７０°の範囲に設定
セルフストリッピング（オイル塗布無し）
線速度：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
定着速度：５０枚／分（Ａ４サイズ）
加熱ローラ
外径：φ６５
弾性層厚さ：１．５ｍｍ
弾性層硬度： ＡｓｋｅｒＣ７２°
加圧ローラ
外径：φ５０
弾性層厚さ：１．０ｍｍ
弾性層硬度： ＡｓｋｅｒＣ８３°
現像材
トナー：重合トナー
転写材
サイズ：Ａ４（横送り）
斤量：８２ｇ／ｍ２（カラー用記録紙）
ハロゲンヒータ
加熱ローラ：７５０Ｗ×２
加圧ローラ：５５０Ｗ
上記いずれも定格２３０Ｖを２２０Ｖで使用
以下、確認実験の結果について説明する。
【００３１】
表１は、点ｂ（転写材先端）を中心として基準線とガイド板との角度θを変化させた場合、転写材（ｎ＝５）の先端角折れと加圧ローラ巻き付きの発生状況を示している。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１において、○は異常なし、△は転写材の先端角折れ、×は加圧ローラ巻き付きを表す。
【００３４】
確認実験の結果によると、角度θが０°〜５°の範囲では、加圧ローラ巻き付きが確認され、角度θが１０°〜５０°では全く異常なしで、角度θが５５°〜７０°の範囲では、先端角折れが発生している。したがって、角度θを１０°〜５０°の範囲内で選択することが好ましい。
【００３５】
次に、上凸ニップ部で形成された転写材のカールの矯正について説明する。
定着排紙ローラのニップ部出口と本体排紙ローラのニップ部入口を結んだ線が前記基準線の延長にして、且つ、直線となるように定着排紙ローラ４４と本体排紙ローラ８１をの間に搬送ガイド４５を設けることによって、上凸ニップ部で発生した転写材のカールを搬送ガイド４５で冷却矯正できることが、表２に示すように、確認できた。
【００３６】
上記カールについての確認実験の結果を表２に示す。
確認実験に際して、定着装置、加熱ローラ、加圧ローラ、現像材、転写材、ハロゲンヒータ等の条件は、前述した巻き付き及び先端角折れの確認実験と同じ故、記載を省略する。但し、各角度でのｎ数は３である。
【００３７】
図３は表２を説明するための図である。
図３（ａ）は搬送ガイドの傾きを示す図である。
【００３８】
図３（ａ）において、搬送ガイドの上向きの角度を＋（正）とし下向きの角度を−（負）とする。
【００３９】
図３（ｂ）は排紙された転写材のカール量を示す図である。
図３（ｂ）において、上凸または下凸にカールした転写材を平坦においた場合の最大高さをｈとし、下凸を＋（正）、上凸を−（負）として測定した。
【００４０】
【表２】
【００４１】
表２で示すように、基準線からの角度が±に大きくなるに従ってカール量が大きくなることが確認できた。
【００４２】
一点鎖線Ｒで示したように、定着排紙ローラ４４の出口と本体排紙ローラの入口とを結ぶ線と前記基準線とに上側に角度をつけた搬送ガイドにすると、カールの補正が不十分となり、本体排紙ローラ４４から排出した転写材は加熱ローラ４１向きにカールした状態のままとなりがちである。また、逆に下側に角度をつけた搬送ガイドにすると転写材は加圧ローラ４２向きにカールした状態のままとなりがちである。したがって、前記基準線の延長にして、且つ、直線となる搬送ガイドが好ましい。因みに、カール量としてはｈ＜±１ｍｍ程度が好ましい。
【００４３】
次に、図１に基づいて画像形成プロセスを説明する。
画像記録のスタートと同時に不図示の感光体駆動モータの始動により色信号Ｙの感光体１０は矢印で示す反時計方向に回転され、同時にスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体１０に電位の付与が開始される。
【００４４】
感光体１０は電位を付与されたあと、書き込み装置１２によってＹの画像データに対応する画像の書き込みが開始され、感光体１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。
【００４５】
前記の静電潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じＹのトナー像が感光体１０上に形成される。
【００４６】
当該感光体１０上に形成されたＹのトナー像は、Ｙの転写器２５の作用により中間転写ベルト２０上に転写される。
【００４７】
その後、前記感光体１０はクリーニング装置１４によって清掃され、次の画像形成サイクルにはいる（以下、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニングプロセスにても同様故、説明を省略する）。
【００４８】
次いで、書き込み装置１２によってＭ（マゼンタ）の色信号すなわちＭの画像データに対応する画像書き込みが行われ、感光体１０の表面に原稿画像のＭの画像に対応する静電潜像が形成される。当該静電潜像は、Ｍの現像器１３により感光体１０上にＭのトナー像となり、Ｍの転写器２５において、中間転写ベルト２０上の前記Ｙのトナー像と同期が取られ、前記Ｙのトナー像の上に重ね合わされる。
【００４９】
同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、Ｃ（シアン）のトナー像が、Ｃの転写器２５において、前記のＹ、Ｍの重ね合わせトナー像上へ重ね合わされ、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、Ｋ（黒）のトナー像が、Ｋの転写器２５において、前記のＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像上へ重ね合わされ、中間転写ベルト２０上にＹ、Ｍ、ＣおよびＫの重ね合わせトナー像が形成される。
【００５０】
重ね合わせトナー像が担持されている中間転写ベルト２０は矢印のように時計方向に送られ、転写材Ｐが紙カセット７２より、紙送り出しローラ７０によって送り出され、搬送ローラ７３を経て、タイミングローラ７１へ搬送され、当該タイミングローラ７１の駆動によって、中間転写ベルト２０上の重ね合わせトナー像と同期がとられて、トナーと反対極性の直流電圧が印加されている転写ローラ２６（中間転写ベルト２０に当接状態にある）の転写領域Ｓに給送され、中間転写ベルト２０上の重ね合わせトナー像が転写材Ｐに転写される。
【００５１】
その後、中間転写ベルト２０は走行し、除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、当該中間転写ベルト２０に当接したクリーニングブレード２９により清掃され、次の画像形成サイクルに入る。
【００５２】
重ね合わせトナー像が転写された転写材Ｐは、更に定着装置４へと送られ、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２に挟持、加圧されトナー像が溶融定着され、ガイド板４３に導かれ、定着排紙ローラ４４から搬送ガイド４５を経て冷却され、先端カールが正常に矯正され、本体排紙ローラ８１によって排紙皿８２へ排紙される。
【００５３】
【発明の効果】
上凸ニップ型の加熱、加圧ローラの加熱ローラから剥離した転写材がガイド板を適切な範囲の位置に配備することによって、加圧ローラへの巻き付き及び先端折れ防止が回避でき、定着排紙ローラと本体排紙ローラの位置を規制する搬送ガイドを設けることによってカールも回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【図２】定着装置の断面を示す拡大略図である。
【図３】表２を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 画像形成手段
４ 定着装置
４０ 定着ベルト
４１ 加熱ローラ
４２ 加圧ローラ
４３ ガイド板
４４ 定着排紙ローラ
４５ 搬送ガイド
４８，５１ 接触温度センサ
４９，５０ ハロゲンヒータ
８１ 本体排紙ローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image on a transfer material by a heating roller, a pressure roller or the like, which is mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a fax machine, or a printer, and an image forming apparatus for mounting the fixing device. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the toner melted on the transfer material at the time of fixing sometimes sticks to the heating roller, which is the upper roller, to cause a peeling defect and cause winding. As a means for preventing this, for example, an oil application device is provided so as to ensure separation even in a flat nip. However, the oil application mechanism equipped with an oil roller or the like has many replacement parts that need to be periodically replaced, which is cumbersome to handle and wastes time. For this reason, an up-convex nip type roller has been proposed in which the transfer material is easy to peel off from the heat roller without applying oil, but in order to further improve the peeling performance, a peeling auxiliary member such as a nail is optimally placed immediately after the nip. A method of deploying at a position (see, for example, Patent Document 1) is also disclosed.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-82563
[Problems to be solved by the invention]
However, in the upward convex nip type in which the transfer material is easily peeled off from the heating roller without applying oil, there are problems such as winding around the pressure roller, which is the lower roller, or bending of the tip end of the discharged transfer material and curling.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device that eliminates such problems and secures stable fixing performance, and an image forming apparatus on which the fixing device is mounted.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following configuration.
[0007]
(1) A heating roller provided with a cylindrical cored bar provided with a heating source inside, an elastic body lined around the cored bar, a release layer covering the surface of the elastic body, and a heating roller It is composed of a pressure roller that is in pressure contact, and a transfer material onto which an unfixed toner image conveyed to the nip portion between the two rollers is sandwiched is sandwiched and heated and pressed to fix the toner image, and a fixing paper discharge roller In the fixing device that discharges the sheet, when an upward convex nip shape is set between the two rollers, the A4 size transfer material is laterally fed and 1/3 of the transfer material is stopped with the sheet discharged from the nip portion, When the discharge side nip exit is a and the transfer material tip is b, the closest point of contact with the pressure roller is 10 ° to 50 ° with b as the reference line and the line connecting a and b as the center. Or a guide plate or separation claw that extends to the contact A fixing device (first invention).
[0008]
(2) A heating roller provided with a cylindrical cored bar provided with a heating source on the inside, an elastic body lined around the cored bar, and a release layer covering the surface of the elastic body, and a heating roller It is composed of a pressure roller that is in pressure contact, and a transfer material onto which an unfixed toner image conveyed to the nip portion between the two rollers is sandwiched is sandwiched and heated and pressed to fix the toner image, and a fixing paper discharge roller An image forming apparatus having a fixing device that discharges the sheet at a position where an upward convex nip shape is set between the two rollers, and an A4 size transfer material is laterally fed, and 1/3 of the transfer material is discharged from the nip portion. When the sheet discharge side nip exit is a and the transfer material tip is b, the line connecting a and b is a reference line and the transfer material tip b is the center of 10 ° to 50 °. Inclined and extends to the closest contact or contact with the pressure roller In the image forming apparatus having the fixing device provided with the conveyance guide means, a line connecting the nip portion outlet of the fixing paper discharge roller and the nip portion inlet of the main body paper discharge roller is an extension of the reference line and is a straight line. Thus, an image forming apparatus (second invention), wherein a conveyance guide is provided between the fixing paper discharge roller and the main body paper discharge roller.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the fixing device of the present invention and the image forming apparatus to which the fixing device is mounted will be described.
[0010]
In the description of the embodiment of the present invention, the technical scope of the present invention is not limited by the terms used in this specification.
[0011]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of the image forming apparatus.
In the figure, 10 is a photoconductor, 11 is a scorotron charger as charging means, 12 is a writing device as image writing means, 13 is a developing device as developing means, and 14 is a cleaning for cleaning the surface of the photoconductor 10. An apparatus, 15 is a cleaning blade, 16 is a developing sleeve, and 20 is an intermediate transfer belt. The image forming unit 1 includes a photoconductor 10, a scorotron charger 11, a developing unit 13, a cleaning device 14, and the like. Since the mechanical configuration of the image forming unit 1 for each color is the same, Y ( Reference numerals are given to the configuration of only the yellow (yellow) series, and reference symbols are omitted for the constituent elements of M (magenta), C (cyan), and K (black).
[0012]
The arrangement of the image forming means 1 for each color is in the order of Y, M, C, K with respect to the running direction of the intermediate transfer belt 20, and each photoconductor 10 contacts the stretched surface of the intermediate transfer belt 20. The contact point rotates in the same direction as the traveling direction of the intermediate transfer belt 20 and at the same linear speed.
[0013]
The intermediate transfer belt 20 is stretched around a driving roller 21, an earth roller 22, a tension roller 23, a static elimination roller 27, and a driven roller 24. The belt unit 3 includes these rollers, the intermediate transfer belt 20, a transfer device 25, a cleaning device 28, and the like. Configure.
[0014]
The intermediate transfer belt 20 is driven by rotation of the driving roller 21 by a driving motor (not shown).
[0015]
The photosensitive member 10 is formed by forming a photosensitive layer such as a conductive layer, an a-Si layer, or an organic photosensitive member (OPC) on the outer periphery of a cylindrical metal base formed of, for example, an aluminum material, and the conductive layer is grounded. It rotates in the counterclockwise direction indicated by the arrow in the figure.
[0016]
An electrical signal corresponding to the image data from the reading device 80 is converted into an optical signal by the image forming laser, and is projected onto the photoconductor 10 by the writing device 12.
[0017]
The developing unit 13 is a developing sleeve formed of a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material that keeps a predetermined interval with respect to the circumferential surface of the photoconductor 10 and rotates in the same direction as the rotation direction of the photoconductor 10. 16.
[0018]
The intermediate transfer belt 20 is an endless belt having a volume resistivity of 10 6 to 10 12 Ω · cm. Seamless belt having a two-layer structure in which a conductive material is dispersed and a 0.1 to 1.0 mm thick semiconductive film substrate is coated with a fluorine coating having a thickness of 5 to 50 μm as a toner filming prevention layer. It is. In addition to this, a semiconductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber, urethane rubber, or the like can also be used.
[0019]
A transfer unit 25 has a function of transferring a toner image formed on the photoreceptor 10 onto the intermediate transfer belt 20 by applying a direct current having a polarity opposite to that of the toner. As the transfer unit 25, a transfer roller can be used in addition to the corona discharger.
[0020]
A transfer roller 26 that can be released from contact with the earth roller 22 retransfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 20 onto the transfer material P.
[0021]
A cleaning device 28 is provided to face the driven roller 24 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. After the toner image is transferred to the transfer material P, the intermediate transfer belt 20 has the charge of the residual toner weakened by the neutralizing roller 27 to which an AC voltage superimposed with a DC voltage having the same or opposite polarity as that of the toner is applied. The toner remaining on the peripheral surface is cleaned. 4 is a fixing device according to the present invention, 41 is a heating roller, 42 is a pressure roller, 43 is a guide plate, 44 is a fixing discharge roller, 45 is a conveyance guide, and 46 is a cleaning member impregnated with silicone oil. Details will be described later. 70 is a paper feed roller, 71 is a timing roller, 72 is a paper cassette, and 73 is a transport roller.
[0022]
Here, the fixing device according to the present invention will be described.
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing a cross section of the fixing device.
[0023]
In FIG. 2, the fixing device according to the present embodiment employs a method in which a transfer material P is sandwiched between a heating roller 41 and a pressure roller 42 to press and heat fix.
[0024]
The heating roller 41 is made of a structure in which a heat-resistant layer 412 that is an elastic body is lined on a cylindrical cored bar 413 made of aluminum, and a release layer 411 is coated on the outer periphery of the heat-resistant layer 412. Heated to a predetermined temperature by a halogen heater 49, which is a heating source, disposed in the cavity of 41, the temperature is detected by a contact temperature sensor 48 installed on the heating roller 41, and the control unit B1 (FIG. 1) and is adjusted to a specified temperature by a thermostat (not shown). The heating roller 41 is rotated in the direction of the arrow by power from a driving unit (not shown).
[0025]
The pressure roller 42 is made of a structure in which a heat-resistant layer 422 that is an elastic body is lined on a cylindrical cored bar 423 formed of aluminum, and a release layer 421 is coated on the outer periphery of the heat-resistant layer 422. , Heated to a predetermined temperature by a halogen heater 50 as a heating source disposed in the cavity of the pressure roller 42, and the temperature is detected by a contact temperature sensor 51 installed on the pressure roller 42; The temperature is transmitted to the control unit B1 (see FIG. 1) and adjusted to a specified temperature by a thermostat (not shown). The pressure roller 42 is pressed against the heating roller 41 with a predetermined pressure only when the transfer material is nipped and conveyed by a pressure-bonding mechanism (not shown), and the pressure-bonding is released when the fixing process is completed.
[0026]
Since the product hardness of the heat-resistant layer 422 of the pressure roller 42 is higher than the product hardness of the heat-resistant layer 412 of the heating roller 412 (product hardness refers to Asker C hardness), an upward convex nip portion is formed, Although the transfer material P is easily peeled off from the heating roller 41, as described above, the transfer material P is easily wound around the pressure roller 42 as the lower roller, and the tip is easily curled downward (on the pressure roller side). The leading edge of the transfer material is not peeled off at the same time. Depending on the part in the main scanning direction, peeling may be delayed, and the delayed part comes into contact with the guide plate 43 (or the claw) as the conveyance guide means, and the leading edge is bent. A malfunction occurs. Therefore, it is necessary to set the position of the guide plate 43 that guides the transfer material after peeling to an appropriate position.
[0027]
The present invention is characterized in that the above-described problems can be avoided by arranging the guide plate 43 at an optimal position.
[0028]
That is, in FIG. 2, when the A4 size transfer material is laterally fed and stopped with 1/3 of the transfer material being discharged from the nip portion, the discharge side nip portion outlet is a, and the transfer material tip is b. In this case, a guide plate 43 that is a conveyance guide means that extends to the nearest contact point or contact point with the pressure roller 42 with a line connecting a and b as a reference line and an inclination of 10 ° to 50 ° centering on b. As shown in Table 1, it was confirmed that the problem can be avoided by deploying the separation claws.
[0029]
With regard to the arrangement of the guide plate 43, confirmation experiments were performed on the pressure roller winding and the tip corner breakage under the following conditions.
[0030]
Condition fixing device guide plate angle θ: Set in the range of 0 ° to 70 ° with respect to the reference line Self-stripping (no oil application)
Linear velocity: 220 mm / sec
Fixing speed: 50 sheets / min (A4 size)
Heating roller outer diameter: φ65
Elastic layer thickness: 1.5mm
Elastic layer hardness: Asker C72 °
Pressure roller outer diameter: φ50
Elastic layer thickness: 1.0mm
Elastic layer hardness: Asker C83 °
Developer toner: Polymerized toner Transfer material Size: A4 (transverse feed)
Weight: 82 g / m 2 (color recording paper)
Halogen heater heating roller: 750W x 2
Pressure roller: 550W
In any of the above cases, the rated 230V is used at 220V.
[0031]
Table 1 shows the state of occurrence of edge breakage of the transfer material (n = 5) and winding of the pressure roller when the angle θ between the reference line and the guide plate is changed around the point b (transfer material tip). ing.
[0032]
[Table 1]
[0033]
In Table 1, “◯” indicates no abnormality, “Δ” indicates a corner break of the transfer material, and “×” indicates a pressure roller winding.
[0034]
According to the result of the confirmation experiment, when the angle θ is in the range of 0 ° to 5 °, the wrapping of the pressure roller is confirmed, and when the angle θ is 10 ° to 50 °, there is no abnormality and the angle θ is 55 ° to 70 °. In the range, the tip corner is broken. Therefore, it is preferable to select the angle θ within a range of 10 ° to 50 °.
[0035]
Next, correction of curling of the transfer material formed at the upward convex nip will be described.
The line connecting the nip portion exit of the fixing paper discharge roller and the nip portion entrance of the main body paper discharge roller is an extension of the reference line and is a straight line between the fixing paper discharge roller 44 and the main body paper discharge roller 81. As shown in Table 2, it was confirmed that the curling of the transfer material generated in the upward convex nip portion can be cooled and corrected by the transport guide 45 by providing the transport guide 45 therebetween.
[0036]
Table 2 shows the results of the confirmation experiment for the curl.
In the confirmation experiment, the conditions of the fixing device, the heating roller, the pressure roller, the developer, the transfer material, the halogen heater, and the like are the same as those in the above-described confirmation experiment of winding and tip corner breakage, and thus description thereof is omitted. However, the n number at each angle is 3.
[0037]
FIG. 3 is a diagram for explaining Table 2.
FIG. 3A is a diagram illustrating the inclination of the conveyance guide.
[0038]
In FIG. 3A, the upward angle of the conveyance guide is + (positive) and the downward angle is-(negative).
[0039]
FIG. 3B shows the curl amount of the transferred transfer material.
In FIG. 3B, the maximum height when the transfer material curled upward or downward is flattened is h, the downward protrusion is + (positive), and the upward protrusion is − (negative).
[0040]
[Table 2]
[0041]
As shown in Table 2, it was confirmed that the curl amount increased as the angle from the reference line increased to ±.
[0042]
As indicated by the alternate long and short dash line R, curling correction is insufficient when the conveyance guide is formed so that the line connecting the outlet of the fixing paper discharge roller 44 and the inlet of the main body paper discharge roller and the reference line are angled upward. Therefore, the transfer material discharged from the main body discharge roller 44 tends to remain curled toward the heating roller 41. On the other hand, when the conveyance guide is angled downward, the transfer material tends to remain curled toward the pressure roller 42. Accordingly, a conveyance guide that is an extension of the reference line and is a straight line is preferable. Incidentally, the curl amount is preferably about h <± 1 mm.
[0043]
Next, the image forming process will be described with reference to FIG.
Simultaneously with the start of image recording, the photoconductor drive motor (not shown) starts to rotate the photoconductor 10 of the color signal Y in the counterclockwise direction indicated by the arrow, and at the same time, a potential is applied to the photoconductor 10 by the charging action of the scorotron charger 11. Is started.
[0044]
After the potential is applied to the photoconductor 10, the writing device 12 starts writing an image corresponding to the Y image data, and an electrostatic latent image corresponding to the Y image of the original image is formed on the surface of the photoconductor 10. Is done.
[0045]
The electrostatic latent image is reversely developed in a non-contact state by a Y developing device 13, and a Y toner image is formed on the photoconductor 10 as the photoconductor 10 rotates.
[0046]
The Y toner image formed on the photoreceptor 10 is transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the action of the Y transfer unit 25.
[0047]
Thereafter, the photosensitive member 10 is cleaned by the cleaning device 14 and enters the next image forming cycle (hereinafter, the same applies to the M, C, and K cleaning processes, and thus the description is omitted).
[0048]
Next, the writing device 12 performs image writing corresponding to an M (magenta) color signal, that is, M image data, and an electrostatic latent image corresponding to the M image of the original image is formed on the surface of the photoconductor 10. . The electrostatic latent image is converted into an M toner image on the photosensitive member 10 by the M developing unit 13, and is synchronized with the Y toner image on the intermediate transfer belt 20 by the M transfer unit 25. Is superimposed on the toner image.
[0049]
By a similar process, the Y and M superimposed toner images are synchronized, and the C (cyan) toner image is superimposed on the Y and M superimposed toner images by the C transfer unit 25. Further, synchronization with the Y, M, and C superimposed toner images is performed, and the K (black) toner image is superimposed on the Y, M, and C superimposed toner images in the K transfer device 25, A superimposed toner image of Y, M, C, and K is formed on the intermediate transfer belt 20.
[0050]
The intermediate transfer belt 20 carrying the superimposed toner image is fed clockwise as indicated by the arrow, and the transfer material P is fed from the paper cassette 72 by the paper feed roller 70, passes through the transport roller 73, and then the timing roller 71. The transfer roller 26 (to the intermediate transfer belt 20) to which the DC voltage having the opposite polarity to the toner is applied is synchronized with the superimposed toner image on the intermediate transfer belt 20 by driving the timing roller 71. The toner image is fed to the transfer area S in the contact state, and the superimposed toner image on the intermediate transfer belt 20 is transferred to the transfer material P.
[0051]
Thereafter, the intermediate transfer belt 20 travels, the charge of the residual toner is weakened by the neutralizing roller 27, and is cleaned by the cleaning blade 29 that is in contact with the intermediate transfer belt 20, and the next image forming cycle starts.
[0052]
The transfer material P onto which the superimposed toner image has been transferred is further sent to the fixing device 4, and is sandwiched and pressed between the heating roller 41 and the pressure roller 42 to melt and fix the toner image, and is guided to the guide plate 43. The paper is cooled from the fixing paper discharge roller 44 through the conveyance guide 45, the leading edge curl is corrected normally, and is discharged to the paper discharge tray 82 by the main body paper discharge roller 81.
[0053]
【The invention's effect】
By arranging the guide plate at an appropriate range for the transfer material peeled off from the heating roller of the upward convex nip type and the pressure roller, it is possible to avoid wrapping around the pressure roller and preventing the tip from being bent, and fixing discharge. Curling can be avoided by providing a conveyance guide that regulates the positions of the roller and the main body discharge roller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus.
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing a cross section of the fixing device.
FIG. 3 is a diagram for explaining Table 2;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming means 4 Fixing apparatus 40 Fixing belt 41 Heating roller 42 Pressure roller 43 Guide plate 44 Fixing discharge roller 45 Conveyance guides 48 and 51 Contact temperature sensors 49 and 50 Halogen heater 81 Main body discharge roller
