JP2005157179A - Fixing device and image forming device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像記録装置、特に電子複写機・ファクシミリなどの電子写真方式の画像記録装置に用いられる定着装置、およびそれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly to a fixing apparatus used in an electrophotographic image recording apparatus such as an electronic copying machine and a facsimile, and an image forming apparatus using the same.
従来、電子複写機・ファクシミリなどの電子写真方式の画像記録装置において、用紙表面に転写されたトナー画像を定着させる定着装置として、定着ロールと加圧ロールからなる一対のロールのニップ部に、トナー画像が転写された用紙を通過させて、定着ロールによる加熱、および、一対のロールによる加圧によりトナー画像を用紙に融着させる定着装置(2ロール方式の定着装置)が広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image recording apparatus such as an electrophotographic copying machine or a facsimile, as a fixing device for fixing a toner image transferred on a sheet surface, a toner is provided at a nip portion of a pair of rolls including a fixing roll and a pressure roll. 2. Description of the Related Art A fixing device (two-roll type fixing device) is widely used that passes a sheet on which an image has been transferred and fuses a toner image to the sheet by heating with a fixing roll and pressing with a pair of rolls.
この定着方式では、用紙に融着したトナー画像が定着ロールに接触するので、例えば、定着ロールとしては、離型性のよいフッ素系樹脂を表面にコーティングしたロールが使用されている。しかし、このような定着ロールを使用しても、溶融したトナーは軟かくかつ粘性が高いため、定着ロールの表面に付着しやすく、用紙が定着ロールに巻き付く恐れがある。そこで、通常、特許文献1の図1に示すような剥離爪や、同文献の図2に示されるようなプラスチック製の剥離シート(プラスチックシート)による強制剥離装置、また、このような剥離シートを非接触で設けて用紙を剥離し、定着ロールへの用紙の巻き付きを防止する方法が採用されている。
In this fixing method, the toner image fused to the paper comes into contact with the fixing roll. For example, as the fixing roll, a roll whose surface is coated with a fluorine-based resin having good releasability is used. However, even when such a fixing roll is used, the melted toner is soft and highly viscous, so that it easily adheres to the surface of the fixing roll, and the paper may be wound around the fixing roll. Therefore, normally, a peeling claw as shown in FIG. 1 of
しかし、このような剥離爪や剥離シートを備えた定着装置では、例えば定着直後のトナー画像の厚さが比較的薄く、かつその粘度が大きい場合は問題なく剥離することができるが、トナーが多量に載ったトナー画像の場合や、カラー画像形成時のように、定着直後のトナー画像の厚さが比較的厚く、かつトナー画像が定着ロールで高温に加熱されて粘着力が大きくなっている場合は、定着ロール表面のフッ素系樹脂層に多量のトナーが付着し、剥離爪や剥離シート等の剥離部材に過大な剥離力が作用する。この時、ニップ部通過直後のトナー画像が上記剥離部材のガイド部に擦られて搬送されるため、トナー画像が剥離部材によって傷付けられて画像欠陥を生じやすい。特に、カラー画像の定着の場合はトナーを十分に発色させる必要から、トナーを十分に加熱して溶融させなければならず、従ってニップ部通過直後のトナーは低粘度となっているので、ますます画像欠陥を生じやすくなることになる。 However, in a fixing device provided with such a peeling claw or a peeling sheet, for example, when the thickness of a toner image immediately after fixing is relatively thin and the viscosity thereof is large, it can be peeled off without any problem. In the case of the toner image mounted on the toner image, or when the toner image is relatively thick immediately after fixing and the toner image is heated to a high temperature by the fixing roll, as in the case of forming a color image, and the adhesive force is increased. A large amount of toner adheres to the fluororesin layer on the surface of the fixing roll, and an excessive peeling force acts on a peeling member such as a peeling claw or a peeling sheet. At this time, since the toner image immediately after passing through the nip portion is rubbed and conveyed by the guide portion of the peeling member, the toner image is easily damaged by the peeling member. In particular, when fixing color images, it is necessary to sufficiently develop the toner, so the toner must be heated and melted sufficiently. Image defects are likely to occur.
このような事情から、この問題を解決するための方式としてセルフストリッピング方式が採用されている。セルフストリッピング方式は、特にカラー定着に多く採用されている。セルフストリッピング方式とは、剥離爪や剥離シートなどによる強制剥離装置を用いずに、用紙のコシの強さと定着ロールの弾性とで用紙が定着ロールから自然に剥離するようにした剥離方式である。このセルフストリッピング方式を成立させるための手段として、カラー画像定着の場合は、通常、ロールコアの表面にフッ素樹脂よりも離型性に優れたシリコーンゴムを用いた弾性層を形成した定着ロールを用い、さらにその弾性層表面に比較的多量(10mg/A4サイズ紙以上)のオイルを常時供給する方式が広く採用されている(例えば、特許文献2参照)。 Under such circumstances, a self-stripping method is adopted as a method for solving this problem. The self-stripping method is often used especially for color fixing. The self-stripping method is a peeling method in which the paper is naturally peeled from the fixing roll by the strength of the paper and the elasticity of the fixing roll without using a forced peeling device such as a peeling claw or a peeling sheet. . As a means for establishing this self-stripping method, in the case of color image fixing, a fixing roll in which an elastic layer using silicone rubber, which is superior to fluororesin on the surface of a roll core, is usually used. Furthermore, a method of constantly supplying a relatively large amount (10 mg / A4 size paper or more) of oil to the surface of the elastic layer is widely adopted (see, for example, Patent Document 2).
しかし、セルフストリッピングを達成する従来の定着装置には次のような種々の問題がある。
(1)定着ロール表面のシリコーンゴムの弾性層が摩耗したり、離型性が劣化したり、オイルが定着ロール内部に染み込んで弾性層を劣化させたりなどの原因により、定着ロールの信頼性を低下させることがある。
(2)定期的にオイルの補給を行わなければならず、メインテナンス性に劣り、オイル過多、オイル筋の発生による画像欠陥などが生じやすく、複写機・プリンターの信頼性を低下させる。
(3)定着後の用紙表面にオイルが残りやすく、ボールペンやインクによる加筆性を低下させやすい。
However, the conventional fixing device that achieves self-stripping has the following various problems.
(1) The reliability of the fixing roll is increased due to the wear of the elastic layer of silicone rubber on the surface of the fixing roll, the deterioration of the releasability, and the deterioration of the elastic layer by the oil soaking into the fixing roll. May decrease.
(2) Oil must be replenished regularly, resulting in inferior maintenance, image defects due to excessive oil and oil streaks, and lowering the reliability of copiers and printers.
(3) Oil tends to remain on the surface of the paper after fixing, and the writing property with a ballpoint pen or ink is likely to be lowered.
さらに近年、坪量の小さいコート紙を使用する機会や、用紙の先端余白部が従来のものより少ない状態で、写真画像等のような用紙先端部からトナーを多く使う画像を出力する機会が増えてきており、このような状況下においても用紙剥離が確実に行える剥離技術が必要とされてきている。 Furthermore, in recent years, there are more opportunities to use coated paper with a small basis weight, and to output images that use a large amount of toner from the leading edge of the paper, such as photographic images, when the margin at the leading edge of the paper is less than conventional paper. Therefore, there is a need for a peeling technique that can reliably peel off paper even under such circumstances.
用紙剥離に圧搾空気を利用する技術がある。具体的には、例えば特許文献3に記載されているように、剥離爪内部に空気路を有し該空気路から、印刷紙の先端位置に対応して圧搾空気を供給する構成が挙げられる。当該文献においては、圧搾空気を印刷紙の先端位置に吹き付けて印刷紙先端部を剥離させることから、定着ローラ表面に剥離爪が当たることによる定着ローラ表面の剥離層の劣化や、剥離爪が印刷用紙上のトナー画像を傷付けることによる画質の劣化を大幅に改善することが可能になった旨記載されている。しかし、熱ローラ定着面(定着ローラ表面)の前記剥離爪に対応する位置に複数の切りかけ溝が刻まれることが条件であり、定着ローラ表面の平面性を確保できないことから、定着画像の質感に影響を与えてしまう。しかも、用紙を剥離するのに必要な圧搾空気量は膨大であり、装置の大型化・高コスト化を来たし、さらに供給された圧搾空気が装置内で対流することによる不具合、例えばトナー飛散等の懸念もあり、実用化は困難である。
There is a technology that uses compressed air for paper peeling. Specifically, as described in
他にも用紙剥離に圧搾空気を利用する技術はあるが、いずれも定着ローラ表面に切りかけ溝が刻まれていない技術であり、そのため用紙剥離にはより一層の圧搾空気量が必要となり、上記技術以上に実用化は困難である(例えば、特許文献4)。 There are other technologies that use compressed air for paper separation, but none of them is a technology that cuts the groove on the surface of the fixing roller and therefore requires a larger amount of compressed air for paper separation. Thus, practical application is difficult (for example, Patent Document 4).
以上説明した用紙剥離に関する課題は、2ロール方式の定着装置に限らず、ロール−ベルトニップ方式の定着装置やベルト−ベルトニップ方式の定着装置においても、基本的に同様に存在する。 The problems related to sheet peeling described above are basically the same in the roll-belt nip fixing device and the belt-belt nip fixing device as well as the two-roll fixing device.
ところで、定着装置においては、定着ローラ表面の温度(定着温度)の安定化が要求されている。定着温度により、定着画像のグロス(画像光沢)が変化する等、得られる画像の画質に影響を及ぼす。近年の高速化の要求により、定着装置の定着温度を低下させる要因が増えてきており、極力定着温度の低下要因は排除させたい。 Incidentally, the fixing device is required to stabilize the temperature of the fixing roller surface (fixing temperature). The image quality of the obtained image is affected, for example, the gloss (image gloss) of the fixed image changes depending on the fixing temperature. Due to the recent demand for higher speeds, factors that lower the fixing temperature of the fixing device are increasing, and it is desirable to eliminate factors that lower the fixing temperature as much as possible.
また、定着直後の高温となっているトナー画像は、まだ流動状態であり、部位により温度低下の速度にばらつきがあると、定着画像のグロスむらが生じる等、得られる画像の画質に影響を及ぼす場合がある。したがって、定着直後のトナー画像に、部位により温度低下を生じさせるような要因も、極力排除させたい。 In addition, the toner image that is at a high temperature immediately after fixing is still in a fluid state, and if the speed of temperature variation varies depending on the part, the glossiness of the fixed image may be affected, thereby affecting the image quality of the obtained image. There is a case. Therefore, it is desirable to eliminate as much as possible the factors that cause a temperature drop in the toner image immediately after fixing depending on the part.
本発明は、上記の事情に鑑み、画像、記録媒体、および定着ロールに損傷を与えることなく、剥離が困難(例えば、オイルレス、トナー画像のトナー量が多い、記録媒体の先端近くまでトナー画像がある、記録媒体の坪量が小さい、記録媒体が薄いコート紙である、等)な記録媒体であっても、安定した剥離を行うことができるとともに、定着画像のグロスむらに結びつくような要因を排除し、安定した画質の定着画像を得ることが可能な定着装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。特に、用紙剥離に圧搾気体を利用する技術を採用して、上記目的を達成し、しかも画質に影響を与えることがなく、実用性の高い剥離装置、およびそれを備えた定着装置、画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is difficult to peel off without damaging the image, the recording medium, and the fixing roll (for example, an oilless, toner image having a large amount of toner, close to the front end of the recording medium. Factors that can cause stable peeling and lead to uneven gloss of the fixed image even if the recording medium has a small basis weight, or the recording medium is thin coated paper, etc. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of obtaining a fixed image with stable image quality, and an image forming apparatus including the same. In particular, a technology that uses a compressed gas for paper separation is employed to achieve the above-mentioned purpose, and without affecting the image quality, a highly practical peeling device, and a fixing device and an image forming apparatus having the same The purpose is to provide.
本発明者らは、剥離が困難な記録媒体に画像形成する際に、定着手段における安定した剥離を実現する技術として、APS(Air Pulse Stripping)技術を開発している。
ここでAPS技術による剥離装置(剥離手段)とは、周動する回転体の表面に貼り付いた状態で搬送されるシート状の記録媒体を、前記回転体から剥離する剥離装置であって、前記回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する領域、またはその下流に配される剥離案内板、および、前記回転体表面とそれに対向する前記剥離案内板表面とに挟まれた領域から、前記回転体表面とそれに近接する前記剥離案内板の一辺との間隙に向けて、パルス状の圧搾気体を吐出する気体吐出機構、から構成される剥離装置である。
The present inventors have developed an APS (Air Pulse Stripping) technique as a technique for realizing stable peeling in a fixing unit when forming an image on a recording medium that is difficult to peel.
Here, the peeling device (peeling means) by the APS technique is a peeling device for peeling a sheet-like recording medium conveyed in a state of being attached to the surface of a rotating rotating body from the rotating body, From the region where the surface of the rotating body advances in a curved line in the circumferential direction, or the separation guide plate arranged downstream thereof, and the region sandwiched between the surface of the rotating body and the surface of the separation guide plate facing it, It is the peeling apparatus comprised from the gas discharge mechanism which discharges pulse-like compressed gas toward the clearance gap between the said rotary body surface and the one side of the said peeling guide plate adjacent to it.
APS技術による剥離装置の作用および効果について説明すれば、まず、前記回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する領域、またはその下流において、前記回転体の表面に貼り付いた状態で搬送される前記記録媒体は、前記回転体に追随するに際し、当該記録媒体自身のコシにより前記回転体表面から剥離しようとする力が働く。しかし、剥離が困難(例えば、トナー画像のトナー量が多い、記録媒体の先端近くまでトナー画像がある、記録媒体の坪量が小さい、記録媒体が薄いコート紙である、等)な記録媒体の場合には、剥離しようとする力は弱く、剥離性が十分でない。 Explaining the operation and effect of the peeling device by the APS technique, first, the surface of the rotating body is transported in a state where it is attached to the surface of the rotating body in a region where the surface of the rotating body advances in a curved direction or downstream thereof When the recording medium follows the rotating body, a force for peeling from the surface of the rotating body is exerted by the stiffness of the recording medium itself. However, it is difficult to remove the recording medium (for example, the toner amount of the toner image is large, the toner image is close to the tip of the recording medium, the basis weight of the recording medium is small, the recording medium is thin coated paper, etc.) In some cases, the force to peel off is weak and the peelability is not sufficient.
従来、この剥離力を補うのに、前記領域等で剥離爪や剥離シートを当接させたり、セルフストリッピング方式を採用したりしていたが、回転体や記録媒体に損傷を与えたり、画質への影響が生じたり、剥離性が十分でなかったり等、十分に満足し得るものではなかった。そこでAPS技術では、用紙剥離に圧搾気体を利用して、画質への影響を抑制している。すなわち、前記剥離案内板が前記回転体表面とは離間しているため、前記回転体に損傷を与える心配がなく、前記回転体から機械的かつ強制的に剥離するものではないため、前記記録媒体にも損傷を与えない。また、その際には同様に、画像に損傷を与えることがなく、剥離後も画像は前記剥離案内板と面で接するため、画質を劣化させることがない。 Conventionally, in order to compensate for this peeling force, a peeling claw or a peeling sheet was brought into contact with the above-mentioned area or the like, or a self-stripping method was used. It was not satisfactory enough, such as the effect on the surface of the film and the insufficient peelability. Therefore, in the APS technique, the influence on the image quality is suppressed by using a compressed gas for sheet peeling. That is, since the peeling guide plate is separated from the surface of the rotating body, there is no fear of damaging the rotating body, and the recording medium is not mechanically and forcibly separated from the rotating body. No damage. In this case, similarly, the image is not damaged, and the image remains in contact with the peeling guide plate even after peeling, so that the image quality is not deteriorated.
さらに、前記回転体表面とそれに対向する前記剥離案内板表面とに挟まれた領域から、前記回転体表面とそれに近接する前記剥離案内板の一辺との間隙に向けて圧搾気体を吐出する構成としているため、吐出された圧搾気体は、スリット状となっている前記間隙でカーテン状になり、曲面状になっている前記回転体表面を回りこむように進行し、前記記録媒体の搬送方向最先端部に当たる。このとき、吐出された圧搾気体の気流が、前記間隙で整流され、前記記録媒体の適切な箇所に広がった状態で当たるため、圧搾気体の利用効率が極めて高い。そのため圧搾気体の吐出を、連続的なものとする必要がなくパルス状にすることができ、全体として圧搾気体量を極めて少なくすることができる。したがって、装置が大型化・高コスト化することもなく、供給された圧搾気体が装置内で対流する心配もほとんどなく、APS技術は、極めて実用性が高い。 Furthermore, as a configuration in which a compressed gas is discharged from a region sandwiched between the surface of the rotating body and the surface of the peeling guide plate opposed thereto toward a gap between the surface of the rotating body and one side of the peeling guide plate adjacent thereto. Therefore, the discharged compressed gas is curtained in the slit-shaped gap, proceeds so as to wrap around the surface of the rotating body that is curved, and is the most distal portion in the conveyance direction of the recording medium It hits. At this time, since the air flow of the compressed gas discharged is rectified in the gap and is applied to the recording medium in an expanded state, the compressed gas utilization efficiency is extremely high. Therefore, it is not necessary to make the discharge of the compressed gas continuous, it can be made into a pulse shape, and the amount of the compressed gas can be extremely reduced as a whole. Therefore, the apparatus does not increase in size and cost, and there is almost no concern that the supplied compressed gas convects in the apparatus, and the APS technique is extremely practical.
以上のような、極めて高い剥離性と実用性とを備えたAPS技術ではあるが、これを、少なくとも、表面が加熱されて周動する加熱回転体(いわゆる「定着ロール」)と、該加熱回転体の表面に当接しニップ部を形成する加圧回転体とを備え、表面に未定着のトナーからなるトナー画像が形成されたシート状の記録媒体を、前記トナー画像が形成された面が前記加熱回転体の表面に当接するように、前記ニップ部に挿通することで、前記トナー画像を定着する定着装置に適用した場合に、剥離に寄与する圧搾気体の気流が及ぼす、剥離の機能以外の悪影響が考えられる。 Although the APS technique has extremely high peelability and practicality as described above, it is divided into at least a heating rotating body (so-called “fixing roll”) whose surface is heated and rotated, and the heating rotation. A pressure rotating body that contacts the surface of the body and forms a nip portion, and a sheet-like recording medium having a toner image made of unfixed toner formed on the surface, the surface on which the toner image is formed When applied to a fixing device that fixes the toner image by passing through the nip portion so as to abut the surface of the heating rotator, the compressed gas stream contributing to the peeling exerts an effect other than the peeling function. An adverse effect is possible.
すなわち、前記加熱回転体の表面に貼り付いた状態で搬送される記録媒体を、前記加熱回転体から剥離するために吐出される圧搾気体は、前記加熱回転体表面と前記剥離案内板との間隙から気流として流れ出し、前記記録媒体の最先端部に作用するほか、前記間隙の透過前には前記加熱回転体の表面に当たり、透過後には前記記録媒体の表面に形成された未定着トナー画像(特に、記録媒体の先端部に近い部位)にも当たる場合がある。そのため、これらを冷却してしまう可能性がある。前記加熱回転体が気流に晒され、その表面の温度が低下すれば、得られる定着画像の全面におけるグロスむらや定着不良を引き起こす場合がある。また、未定着のトナー像が気流に晒され、その温度が低下すれば、前記記録媒体の先端部近傍の画像におけるグロスむらが生ずる場合がある。 That is, the compressed gas discharged to peel the recording medium conveyed in a state of being attached to the surface of the heating rotator from the heating rotator is a gap between the surface of the heating rotator and the peeling guide plate. The air flows out as an air stream and acts on the leading edge of the recording medium, hits the surface of the heating rotator before transmission through the gap, and after transmission passes through an unfixed toner image (particularly formed on the surface of the recording medium). In some cases, it also hits a portion near the tip of the recording medium. Therefore, these may be cooled. If the heating rotator is exposed to an air flow and the temperature of the surface thereof decreases, gloss unevenness and poor fixing may be caused on the entire surface of the obtained fixed image. Further, if an unfixed toner image is exposed to an air current and the temperature thereof decreases, gloss unevenness may occur in an image near the leading end of the recording medium.
そこで、本発明は、APS技術において、吐出される圧搾気体の温度を高めることにより気流温度を上昇させて、これらの問題を解決しようとするものである。すなわち本発明の定着装置は、少なくとも、表面が加熱されて周動する加熱回転体と、該加熱回転体の表面に当接しニップ部を形成する加圧回転体とを備え、表面に未定着のトナーからなるトナー画像が形成されたシート状の記録媒体を、前記トナー画像が形成された面が前記加熱回転体の表面に当接するように、前記ニップ部に挿通することで、前記トナー画像を定着する定着装置であって、
前記ニップ部を通過した後、前記トナー画像を構成する溶融状態となったトナーにより前記加熱回転体の表面に貼り付いた状態で搬送される記録媒体を、前記加熱回転体から剥離する剥離手段を備え、
該剥離手段が、前記加熱回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する領域、またはその下流に、前記加熱回転体表面に一辺が近接し、かつ、前記加熱回転体の周動方向に寝かせられた状態で配される剥離案内板と、前記加熱回転体表面とそれに対向する前記剥離案内板表面とに挟まれた領域から、前記加熱回転体表面とそれに近接する前記剥離案内板の一辺との間隙に向けて、パイプ状の導通路およびその先端に設けられた吐出口からなるノズルによりパルス状の圧搾気体を吐出する気体吐出機構と、から構成され、
さらに、前記ノズルから吐出される、および/または、吐出された圧搾気体を加熱する気体加熱機構を含むことを特徴とする。
Therefore, the present invention intends to solve these problems by raising the temperature of the air flow by increasing the temperature of the compressed gas discharged in the APS technique. In other words, the fixing device of the present invention includes at least a heating rotator whose surface is heated to rotate, and a pressure rotator that abuts on the surface of the heating rotator to form a nip portion. A sheet-like recording medium on which a toner image made of toner is formed is inserted into the nip portion so that the surface on which the toner image is formed is in contact with the surface of the heating rotator. A fixing device for fixing;
Separating means for separating the recording medium transported in a state of being attached to the surface of the heating rotator by the molten toner constituting the toner image after passing through the nip portion from the heating rotator. Prepared,
The peeling means is located in a region where the surface of the heating rotator progresses in a curved direction in the circumferential direction, or downstream thereof, with one side close to the surface of the heating rotator, and in the circumferential direction of the heating rotator. One side of the peeling guide plate adjacent to the surface of the heating rotator and from the region sandwiched between the peeling guide plate arranged in a laid state and the surface of the heating rotator and the surface of the peeling guide plate facing the heating guide A gas discharge mechanism that discharges a pulsed compressed gas with a nozzle comprising a pipe-shaped conduction path and a discharge port provided at the tip of the pipe-shaped conduction path, and
Furthermore, it includes a gas heating mechanism for heating the compressed gas discharged from the nozzle and / or discharged.
本発明によれば、まず、APS技術による極めて良好な剥離性を得ることができる。そして、ノズルから吐出される、および/または、吐出された圧搾気体を加熱する気体加熱機構を含むことで、前記加熱回転体の表面や、前記記録媒体の表面に形成された未定着トナー画像に当たる圧搾気体は、加熱された状態となっている。つまり、本発明によれば、圧搾気体の気流による温度低下を抑制することができ、定着不良やグロスむらを引き起こすことが懸念される定着温度低下や、未定着トナー画像の部分的な温度の急変化(低下)の問題を解決し、技術の信頼性を向上させることができる。そのため、本発明によれば、APS技術による極めて良好な剥離性を保持しつつ、定着不良の問題が抑制され、画像に損傷を与えることも無く、記録画像の安定化、均質化を実現することができる。 According to the present invention, first, very good peelability by the APS technique can be obtained. Further, by including a gas heating mechanism that heats the compressed gas discharged from the nozzle and / or the discharged compressed gas, it hits an unfixed toner image formed on the surface of the heating rotator or the surface of the recording medium. The compressed gas is in a heated state. That is, according to the present invention, it is possible to suppress a temperature drop due to a compressed gas stream, a fixing temperature drop that may cause a fixing failure or gloss unevenness, or a sudden temperature of a partial temperature of an unfixed toner image. The problem of change (decrease) can be solved and the reliability of the technology can be improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to achieve the stabilization and homogenization of the recorded image while maintaining the extremely good peelability by the APS technique, suppressing the problem of fixing failure, and not damaging the image. Can do.
前記気体加熱機構としては、(1)何らかの加熱部材を別途新たに設ける態様と、(2)定着装置内に含まれる前記加熱回転体からの輻射熱を利用する態様の2種類が挙げられる。勿論、両方の態様を取り入れることも可能である。
(1)加熱部材を別途新たに設ける態様としては、
(1−a)前記ノズルの導通路の外部に配された外部加熱部材である態様と、
(1−b)前記気体加熱機構が、前記ノズルの導通路内に設けられた内部加熱部材である態様と、
が挙げられる。
As the gas heating mechanism, there are two types: (1) an aspect in which some kind of heating member is newly provided, and (2) an aspect in which radiant heat from the heating rotator included in the fixing device is used. Of course, it is possible to incorporate both aspects.
(1) As a mode in which a heating member is newly provided separately,
(1-a) an aspect of an external heating member disposed outside the nozzle conduction path;
(1-b) the gas heating mechanism is an internal heating member provided in the conduction path of the nozzle;
Is mentioned.
上記(1−a)の態様としては、前記外部加熱部材が独立した加熱部材であるものの他、前記外部加熱部材が、前記剥離案内板を加熱する機能を兼ねる構成や、前記外部加熱部材が、前記剥離案内板を介して前記ノズルの導通路を加熱する構成を挙げることができる。 As an aspect of the above (1-a), in addition to the external heating member being an independent heating member, the configuration in which the external heating member also functions to heat the peeling guide plate, or the external heating member, The structure which heats the conduction path of the said nozzle through the said peeling guide plate can be mentioned.
(2)前記加熱回転体からの輻射熱を利用する態様としては、
(2−a)前記気体加熱機構が、前記ノズルの導通路の外周、および/または前記剥離案内板の前記加熱回転体側の面、を前記加熱回転体表面からの輻射熱の吸収性の高い色にしておく構成や、
(2−b)前記気体加熱機構が、前記ノズルの導通路の外周が前記加熱回転体表面に接触しないように、かつ、その途中の少なくとも一部が前記加熱回転体表面に近接するように取り回しておく構成、
が挙げられる。
(2) As an aspect using radiant heat from the heating rotator,
(2-a) The gas heating mechanism changes the outer periphery of the conduction path of the nozzle and / or the surface on the heating rotator side of the peeling guide plate to a color that absorbs radiant heat from the surface of the heating rotator. Configuration
(2-b) The gas heating mechanism is arranged so that the outer periphery of the conduction path of the nozzle does not contact the surface of the heating rotator, and at least a part of the gas heating mechanism is close to the surface of the heating rotator. Configuration,
Is mentioned.
本発明において、APS技術の部分、すなわち剥離手段については、前記加熱回転体の周動に伴い搬送されてきた前記記録媒体の搬送方向最先端部が、前記剥離案内板の配された位置に接近した時に、当該最先端部に圧搾気体が当たるように、前記気体吐出機構により圧搾気体が吐出されることが好ましい。このとき、圧搾気体により前記加熱回転体表面から剥離した前記記録媒体の搬送方向最先端部が、前記剥離案内板の前記加熱回転体表面に近接する一辺に乗り上げた状態となるに十分な程度の圧搾気体のみを吐出するように、前記画像情報および/または前記記録媒体に関する情報に応じて、前記気体吐出機構の動作条件が制御され、前記記録媒体における搬送方向の最先端部に続く部位は、前記加熱回転体の周動による搬送に伴って、前記剥離案内板の前記加熱回転体表面に近接する一辺に漸次乗り上げ、前記剥離案内板の前記加熱回転体表面に対向する面の背面を前記記録媒体表面が摺擦移動することで、漸次前記加熱回転体表面から剥離され、最終的に前記記録媒体全面が剥離するように構成されることが好ましい。 In the present invention, for the APS technology portion, that is, the peeling means, the most distal portion in the transport direction of the recording medium that has been transported along with the circumferential movement of the heating rotator approaches the position where the peel guide plate is disposed. It is preferable that the compressed gas is discharged by the gas discharge mechanism so that the compressed gas hits the foremost part when it is done. At this time, the recording medium conveyance direction most distal portion peeled off from the surface of the heating rotator by the compressed gas is sufficiently large to be in a state of being on one side of the peeling guide plate close to the surface of the heating rotator. According to the image information and / or information on the recording medium so that only compressed gas is discharged, the operating conditions of the gas discharge mechanism are controlled, and the portion following the most distal portion in the transport direction in the recording medium is: Accompanying the conveyance by the circumferential movement of the heating rotator, the peeling guide plate gradually climbs on one side close to the surface of the heating rotator, and the back surface of the peeling guide plate facing the surface of the heating rotator is recorded. It is preferable that the medium surface is configured to be rubbed and gradually peeled off from the surface of the heating rotator and finally peeled off from the entire surface of the recording medium.
また、前記気体吐出機構としては、圧搾気体を吐出するノズルを、前記加熱回転体表面とそれに対向する前記剥離案内板表面とに挟まれた領域に配してなるものとすることができ、このとき、前記ノズルを、前記加熱回転体の周動方向に対して垂直方向に、複数配してなるものとすることができる。さらに、前記剥離案内板の前記加熱回転体表面に近接する一辺における、前記ノズルが吐出する個々の圧搾気体の進行方向中心に対向する部位ないしその近傍が、前記加熱回転体表面に向けて突出した形状を有することが好ましい。 Further, as the gas discharge mechanism, a nozzle that discharges a compressed gas can be arranged in a region sandwiched between the surface of the heating rotator and the surface of the peeling guide plate facing the surface. In this case, a plurality of the nozzles may be arranged in a direction perpendicular to the circumferential direction of the heating rotator. Further, a portion of the side of the peeling guide plate that is close to the surface of the heating rotator that faces the center of the direction of travel of each compressed gas discharged by the nozzle or the vicinity thereof protrudes toward the surface of the heating rotator. It preferably has a shape.
以上のような構成とすることにより、前記記録媒体の搬送方向最先端部のうち、前記ノズルからの圧搾気体が当たる部分が剥離し、浮き上がった状態となるが、ちょうどその部位に対応する、前記剥離案内板の前記加熱回転体表面に近接する一辺の部位は、突出した部位となっている。したがって、圧搾気体により良好に浮き上がらせた前記記録媒体の最先端部が、前記剥離案内板の突出した部位に案内され、前記記録媒体全面が漸次剥離される。したがって、画像、記録媒体および加熱回転体に損傷を与えることなく、極めて高い剥離性を確保して、しかも画質に影響を与えることがなく、実用性が高い。 By adopting the configuration as described above, the portion where the compressed gas from the nozzle hits is peeled and lifted out of the recording medium conveyance direction most distal portion, but it corresponds to the portion, One side of the peeling guide plate adjacent to the surface of the heating rotator is a protruding part. Accordingly, the foremost portion of the recording medium that is well lifted by the compressed gas is guided to the protruding portion of the peeling guide plate, and the entire surface of the recording medium is gradually peeled off. Therefore, the image, the recording medium, and the heating rotator are not damaged, and extremely high releasability is ensured, and the image quality is not affected and is highly practical.
本発明の定着装置においては、前記加熱回転体が、ロール状であっても、エンドレスベルト状であっても構わない。また、同様に前記加圧回転体が、ロール状であっても、エンドレスベルト状であっても構わない。すなわち、本発明の定着装置は、2ロール方式の定着装置、ロール−ベルトニップ方式の定着装置、ベルト−ベルトニップ方式の定着装置のいずれの形式もとることができる。勿論、ロール−ベルトニップ方式の場合に、前記加熱回転体と前記加圧回転体のいずれがロールおよびベルトであっても構わない。なお、以上のベルトはいずれも、複数のロールにより張架された状態のものでも、張架されないフリーな状態のもの(フリーベルトニップ方式)でも構わない。 In the fixing device of the present invention, the heating rotator may have a roll shape or an endless belt shape. Similarly, the pressure rotator may be in the form of a roll or an endless belt. That is, the fixing device of the present invention can be any of a two-roll fixing device, a roll-belt nip fixing device, and a belt-belt nip fixing device. Of course, in the case of the roll-belt nip method, either the heating rotator or the pressure rotator may be a roll or a belt. Any of the above belts may be in a state of being stretched by a plurality of rolls or in a free state of being not stretched (free belt nip method).
また、本発明の画像形成装置は、少なくとも、電子写真方式によりシート状の記録媒体表面に未定着のトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、前記記録媒体表面に保持されたトナー画像を、加熱および加圧することにより定着する定着手段と、を備える画像形成装置であって、
前記定着手段が、上記本発明の定着装置であることを特徴とする。
In addition, the image forming apparatus of the present invention heats at least a toner image forming unit that forms an unfixed toner image on the surface of a sheet-like recording medium by an electrophotographic method, and a toner image held on the surface of the recording medium. And an image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes by pressing.
The fixing unit is the fixing device of the present invention.
本発明によれば、画像、記録媒体、および定着ロール等の加熱回転体に損傷を与えることなく、剥離が困難な記録媒体であっても、用紙剥離に圧搾気体を利用する技術(APS技術)を採用して、安定した剥離を行うことができるとともに、ノズルから吐出される、および/または、吐出された圧搾気体を加熱する気体加熱機構を含むことで、剥離に寄与する圧搾気体の温度を高めておくことができる。そのため、加熱回転体やトナー画像等について、圧搾気体の作用により冷却してしまうことによる影響を排除することができ、グロスむらの発生が抑制され、安定した画質の定着画像を形成することができる定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, even when the recording medium is difficult to peel without damaging the image, the recording medium, and the heating rotator such as the fixing roll, the technique using the compressed gas for paper peeling (APS technique) Can be used to perform stable peeling, and includes a gas heating mechanism that heats the compressed gas discharged from the nozzle and / or discharged, thereby reducing the temperature of the compressed gas that contributes to peeling. Can be raised. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the heated rotating body, toner image, and the like due to cooling by the action of the compressed gas, and the occurrence of gloss unevenness can be suppressed, and a fixed image with stable image quality can be formed. A fixing device and an image forming apparatus including the same can be provided.
以下、本発明を好ましい実施の形態を挙げて説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態である定着装置の模式断面図である。本実施形態の定着装置は、2ロール方式のものである。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to preferred embodiments.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fixing device according to a first embodiment of the present invention. The fixing device of this embodiment is of a two-roll type.
図1に示す定着装置は、矢印A方向に回転する定着ロール(加熱回転体)1と、定着ロール1に接触しながら定着ロール1の回転方向Aとは反対の矢印B方向に従動回転する加圧ロール(加圧回転体)6とを備えている。表面に未定着のトナーからなるトナー画像Tを担持する用紙(記録媒体)Pは、矢印C方向に搬送され、定着ロール1−加圧ロール6間に形成されるニップ部Nに挿通され、これら一対のロール1,6により加熱されるとともに加圧されて、トナー画像Tのトナーが融着することで、トナー画像Tが用紙P表面に定着される。
The fixing device shown in FIG. 1 includes a fixing roll (heating rotator) 1 that rotates in the direction of arrow A, and a rotary that is driven to rotate in the direction of arrow B opposite to the direction of rotation A of the fixing
定着ロール1における、ニップ部Nよりも定着ロール1の回転(周動)方向A下流側には、定着ロール1表面近傍に、一辺が近接し、かつ、定着ロール1の回転方向Aに寝かせられた状態で剥離案内板7が配されている。ニップ部Nに挿通されて、トナーが溶融状態となっているトナー画像Tを担持する用紙Pが矢印C方向に搬送されると、剥離案内板7により用紙Pが定着ロール1から剥離される。また、定着ロール1表面とそれに対向する剥離案内板7表面とに挟まれた領域には、気体吐出装置(気体吐出機構)10が配されている。さらに、気体吐出装置10におけるノズルの先端には、本発明に言う気体加熱機構としての外部加熱ヒータ(外部加熱部材)9が備えられている。
One side of the fixing
上記剥離部材は、当該定着ロール1から記録媒体である用紙Pを剥離するために設けられている。なお、本実施形態においては、用紙Pと定着ロール1との界面で、加圧ロール6の押圧による定着ロール1の弾性変形で生じる微小歪み(マイクロスリップ)を利用して、用紙Pが定着ロール1から自然に剥離するようにしたセルフストリッピング方式の構成を採用している。セルフストリッピング方式の構成を採用することで、文字画像を普通紙に定着する場合等、一般的な定着条件では、それのみで十分な剥離性を示すが、本実施形態では、後に詳述する剥離案内板7および気体吐出装置10等からなる本発明の剥離装置を備えることで、より一層厳しい条件においても、安定した剥離性が実現される。
The peeling member is provided for peeling the paper P as a recording medium from the fixing
定着ロール1は、アルミニウム製で厚さ2〜3mmのコア5の表面に、厚さ0.5〜3mmの弾性層3が被覆され、さらにその上に厚さ20〜50μmの表面層4が被覆されてなり、内部に熱源としてヒータ2が配されている。本実施形態では、弾性層3としてゴム硬度25〜45°のシリコーンLSR(Liquid Silicone Rubber)ゴムが用いられている。また、表面層4としてはPFA(テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブが用いられている。なお、本実施形態において、定着ロール1の外径は、65mmφである。
The fixing
なお、弾性層3の材質としては、シリコーンゴムに限定されず、従来公知の各種材質のものを採用することができ、例えば、フッ素ゴムを用いることができ、シリコーンゴムおよびフッ素ゴムからなる複数層積層された弾性層を用いてもよい。
また、定着ロールとしては、弾性層のない、いわゆるハードロールを用いてもよい。
The material of the
As the fixing roll, a so-called hard roll without an elastic layer may be used.
図2に、本実施形態における剥離装置、すなわち剥離案内板7、気体吐出装置10および外部加熱ヒータ9の、定着ロール1表面側から見た拡大平面図を示す。図2に示されるように、本実施形態において気体吐出装置10は、剥離案内板7の長手方向に3個設けられている。ただし、本発明においては、気体吐出装置の設けられる数に制限はなく、少なくとも一つ設けられればよく、好ましくは複数個である。本実施形態において気体吐出装置10は、内径が0.5〜4mm程度のエアーノズル10a−1,10a−2,10a−3と、電磁弁10b−1,10b−2,10b−3と、図2においては不図示の気体供給装置と、からなり、エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3から、圧縮された気流(圧搾気体)をパルス状に吐出するように構成されている。ここで、「パルス状」とは、連続的に流す空気流ではなく、短時間(例えば0.01〜0.1sec)だけ1回、またはある程度時間間隔を置いて断続的に流すことを意味する。
また、エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3の先端部には、それぞれ外部加熱ヒータ9−1,9−2,9−3が備えられている。
FIG. 2 shows an enlarged plan view of the peeling device in this embodiment, that is, the peeling
In addition, external heaters 9-1, 9-2, and 9-3 are provided at the tip portions of the
図3は、気体吐出装置10の全体構成を模式的に表す模式構成図である。図3においては、図2で省略されている気体供給装置が模式的に表されており、10c〜10gの符号が付されている。すなわち、気体吐出装置10の一部を構成する気体供給装置は、各エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3に送る気体を溜めておく気体溜め(ACCUMULATOR)10cと、圧縮気体を生成し圧送するエアーポンプ10dと、これらの間を図示のように連結する連結配管10eと、各電磁弁10b−1,10b−2,10b−3の開閉を制御するエアーパルスコントローラー10f−1,10f−2,10f−3と、エアーポンプ10dから圧送される圧縮気体の圧力を調整するレギュレーター10gと、から構成される。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram schematically illustrating the overall configuration of the
エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3は各々電磁弁10b−1,10b−2,10b−3に接続されており、エアーパルスコントローラー10f−1,10f−2,10f−3からの電磁弁の弁開閉信号のオンオフにより、吐出時間と吐出タイミングが制御される。さらに、電磁弁10b−1,10b−2,10b−3は、気体溜め10cを介してエアーポンプ10dに連結配管10eによって連結されており、エアーポンプ10dから圧送された気体は、気体溜め10cで一旦トラップされた後、各エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3に送られ、これらの内部の導通路を通って先端部に設けられた開口、すなわち吐出口から圧搾気体が吐出される。気体溜め10cでは、エアーポンプ10dから供給された気体が、所定の圧力になるまで貯留される。このとき、気体溜め10c内の圧力は、連結配管10eの経路における気体溜め10c近傍に設けられた不図示の圧力計によりモニターされる。
図2とは逆方向の面から見た(すなわち、定着ロール1表面側とは反対側の面から見た)、当該剥離装置における剥離案内板7の拡大平面図を図4(a)に、図4(a)のA−A断面をさらに拡大した断面図を図4(b)に、それぞれ示す。図4(b)に示すように、剥離案内板7の断面形状は全体として、8a、8bおよび8cを各辺とする楔形の三角形となっており、最も鋭い鋭角となる頂点部分が、定着ロール1表面に近接する。図4(b)は断面図であるため、剥離案内板7において8a、8bおよび8cは、実際には全て平面状であり、具体的には、8bは定着ロール1表面に対向する面(「裏面」と称する。)、8aはその背面(「表面」と称する。)、8cは定着ロール1表面に近接する一辺と対向する一辺である端面(「端縁面」と称する。)である。
なお、本発明における剥離案内板には、本実施形態における剥離案内板7のように、断面形状が完全には長方形とならない、厳密には平板状でない形状のものが含まれる。
FIG. 4A is an enlarged plan view of the peeling
In addition, the peeling guide plate in the present invention includes, in the same way as the peeling
本実施形態において、前記頂点部分に相当する、剥離案内板7の定着ロール1表面に近接する一辺は、一直線状とはなっておらず、図4に示すように、定着ロール1表面に向けて突出した形状を有している(以下、このように回転体表面に向けて突出した部位を1箇所以上有する形状を「異形先端形状」と称することがある)。本実施形態における異形先端形状は、図4(a)に示すように、凸部7aと凹部7bとで構成されている(なお、両端部は凸部7aと同等の突出状態となっているが、本実施形態において当該部位は用紙剥離に寄与しない部分であるため、敢えて凸部7aには含めていない。勿論、用紙剥離に寄与する場合には、当該部位を凸部として考察することとなる。)。
In the present embodiment, one side of the peeling
凸部7aは、その先端が一直線状となるように突出しており、剥離案内板7の長手方向に3箇所設けられている。一方、凹部7bは、凸部7a相互の間および両端に設けられ、円弧状に後退している。さらに、凹部7bにおいては、剥離案内板7の表裏面で、その後退の程度が異なっており、裏面8bよりも、その背面である表面8aの方が後退し、凹部7bの円弧の中央では、表面8aに対して傾斜した面(図4(b)における7c)が形成されている。
The
気体吐出装置10から吐出された圧搾気体により剥離された用紙Pの搬送方向Cの最先端部は、剥離案内板7の表面8a側に乗り上げ、その後は、定着ロール1の周動による搬送に伴って、用紙Pが表面8aを摺擦移動することで、漸次定着ロール1表面から剥離され、最終的に用紙P全面が剥離する。すなわち、用紙Pの最先端部の剥離のみを気体吐出装置10による圧搾気体の突出が行い、その後最後端までの部分の剥離は、剥離案内板7が担う。
The most distal portion in the conveyance direction C of the paper P peeled off by the compressed gas discharged from the
この作用について、詳細に説明する。図5および図6は、本実施形態の定着装置を例に挙げて、本発明の剥離装置の作用について工程を追って説明するための説明図であり、工程1および2が図5に、工程3および4が図6に、それぞれ示されている。また、各工程において、左の図は、図1と同一の方向から見た模式断面図であり、右の図は、図2とは逆方向の面から見た(すなわち、定着ロール1表面側とは反対側の面から見た)、剥離装置および用紙のみの拡大平面図である。図5および図6において「ON」「OFF」とあるのは、気体吐出装置10における電磁弁(図3における10b−1,10b−2,10b−3)の動作のオン−オフである。
なお、以下の工程はあくまでも代表例として示すものであり、本発明は、本実施形態の工程に限定されるものではない
This effect will be described in detail. 5 and 6 are explanatory views for explaining the operation of the peeling device of the present invention step by step, taking the fixing device of the present embodiment as an example.
In addition, the following processes are shown as typical examples to the last, and the present invention is not limited to the processes of the present embodiment.
矢印C方向に搬送され、定着ロール(加熱回転体)1−加圧ロール(加圧回転体)間のニップ部Nに挿通された用紙(記録媒体)Pは、剥離対象の加熱回転体としての定着ロール1表面に密着して(貼り付いた状態で)ニップ部N出口から出て来る。ニップ部N出口以降、用紙(記録媒体)Pは、定着ロール1表面に連れて、周動方向(矢印A方向)に曲線を描いて進行し、気体吐出装置10のエアーノズルから吐出されるパルス状の圧搾気体によって、用紙Pの搬送方向Cの最先端部(以下、単に「用紙先端」という場合がある。)のエアーノズル近傍が、定着ロール1表面から剥がされ、浮きが生じながら搬送される(図5の工程1参照)。
The paper (recording medium) P conveyed in the direction of arrow C and inserted into the nip N between the fixing roll (heating rotator) 1 and the pressure roll (pressure rotator) serves as a heating rotator to be peeled off. It comes out from the exit of the nip portion N in close contact with the surface of the fixing roll 1 (in a state of being stuck). From the exit of the nip portion N, the sheet (recording medium) P travels along the curved surface in the circumferential direction (arrow A direction) along the surface of the fixing
エアーノズルから吐出される圧搾気体は、ニップ部Nから出てきた用紙先端を瞬間的に剥がすだけで十分であるため、そのパルス幅(吐出時間)はそれほど長くする必要はない。用紙先端が剥がされ浮き上がったところに、定着ロール1表面と僅かなギャップを保持して設けられた剥離案内板7の定着ロール1表面に近接する一辺(以下、「先端」と略す場合がある。)が入り込み、用紙先端が剥離案内板7の先端に乗り上げた状態となる。その段階の前後で、圧搾気体の吐出が終了する(以上、図5の工程2参照)。
Since the compressed gas discharged from the air nozzle is sufficient to instantaneously peel off the leading edge of the paper coming out of the nip portion N, the pulse width (discharge time) does not need to be so long. When the leading edge of the sheet is peeled off and floated, one side (hereinafter referred to as “leading edge”) of the peeling
その後、用紙Pにおける搬送方向Cの最先端部に続く部位は、定着ロール1の周動による搬送に伴って、漸次剥離案内板7の先端に乗り上げ、剥離案内板7表面を摺擦移動することで、漸次前記加熱回転体表面から剥離され、最終的に用紙Pの全面が剥離される(以上、図6の工程3および4参照)。そして用紙Pは、排出ガイド11に案内されて、排出ロール12により装置外に排出される。
Thereafter, the portion of the paper P following the leading edge in the conveyance direction C gradually climbs on the tip of the peeling
剥離案内板7表面は、その全体が平滑な平面またはわずかな曲率を有した曲面の板の表面に好ましくは離型層が構成されており、ニップ部N出口直後の溶融状態にあるトナー画像Tは、表面が僅かに摺擦されても、平滑な剥離案内板7の全面で支持されるので、画像を傷付けることはない。
本発明の剥離装置は、以上のような作用により、極めて良好な剥離性能を発揮する。
The surface of the peeling
The peeling apparatus of the present invention exhibits extremely good peeling performance due to the above action.
本実施形態において、剥離案内板7の先端は、既述の如く異形先端形状をしており、圧搾気体により瞬間的に剥がされる部分に対応する部位(図4における凸部7a)だけが、定着ロール1表面に向けて突出している。換言すれば、剥離案内板7は、その先端における、エアーノズルが吐出する個々の圧搾気体の進行方向中心に対向する部位ないしその近傍のみが、定着ロール1表面に向けて突出した形状を有する。
In this embodiment, the tip of the peeling
したがって、この凸部7aのみが、定着ロール1表面に対してわずかなギャップを形成するように設けられており、用紙Pは最初にこの部分が剥離案内板7の先端に乗り上げる。このとき、用紙P最先端の搬送方向Cと垂直の方向で、エアーノズルから離れた(圧搾気体が当たらない)部位は、圧搾気体が作用しないので、定着ロール1に密着したままである。しかし、圧搾気体で剥がされた部位において、剥離案内板7の先端が用紙Pと定着ロール1との間に入り込んでいるので、その後、用紙Pが搬送されるに従い、既に剥離された部位を基点として徐々に剥離案内板7によって剥離される(以上、図5の工程2の状態)。つまり、用紙P最先端における圧搾気体が多く当たらない部位は、それが直接的に当たる部位よりも遅れて剥離案内板7によって剥離されることになる。
Therefore, only this
このように本実施形態の剥離装置は、まずは、定着ロール1に密着してニップ部Nから出てきた用紙Pの最先端部を圧搾気体で瞬間的に剥がし、剥がれたところに剥離案内板7の先端が入り込むことによって、最終的に用紙全面を剥離するものである。
As described above, the peeling apparatus according to the present embodiment first peels off the leading edge of the paper P coming out of the nip portion N in close contact with the fixing
本発明において、剥離案内板の先端は、異形先端形状を有することが望ましく、本実施形態における剥離案内板7についても、かかる形状を採用している。すなわち、本発明において、剥離案内板の先端部の形状は、前記ノズルが吐出する個々の圧搾気体の進行方向中心に対向する部位ないしその近傍は、剥離対象となる加熱回転体表面に近接してわずかなギャップを形成することが好ましく、さらに直線状であることがより好ましいのに対して、それ以外の部位(ノズルより離れたところ)は、記録媒体が遅れて剥離されることになるので、当該加熱回転体表面から離れた位置であることが好ましい。したがって、本実施形態において、剥離案内板7の先端部は、気体吐出装置10におけるエアーノズル(図3における10a−1,10a−2,10a−3)に対向する部位およびその近傍が、直線状で最も定着ロール1に近接して突出しており、エアーノズルに対向する部位から離れるに従い、徐々に定着ロール1表面から遠ざかるように円弧状に切り欠かれた形状となっている。
In the present invention, it is desirable that the tip of the peeling guide plate has an irregular tip shape, and this shape is also adopted for the peeling
勿論、本発明において、剥離案内板の先端をこのような異形先端形状とすることは必須ではなく、例えば直線状であっても構わないが、本実施形態の如き異形先端形状とすることで、ノズルから吐出すべき圧搾気体の圧力や吐出時間(パルス幅)、さらには設けるノズルの数を抑えることができ、装置の小型化、低コスト化の観点から好ましい。 Of course, in the present invention, it is not essential that the tip of the peeling guide plate has such a deformed tip shape, for example, it may be a straight shape, but by having a deformed tip shape as in this embodiment, The pressure of the compressed gas to be discharged from the nozzle, the discharge time (pulse width), and the number of nozzles to be provided can be suppressed, which is preferable from the viewpoints of downsizing and cost reduction of the apparatus.
気体吐出装置10におけるエアーノズル(図3における10a−1,10a−2,10a−3)は、定着ロール1表面とそれに対向する剥離案内板7表面とに挟まれた領域に設けられ、当該ノズルの先端は、剥離案内板7の先端と定着ロール1との間に形成されるギャップよりも、定着ロール1の周動方向Aの下流に設けられる。
Air nozzles (10a-1, 10a-2, 10a-3 in FIG. 3) in the
図7に、エアーノズルから吐出された圧搾気体の流れを説明するための模式拡大図を示す(本図においては、3つのエアーノズルのうち10a−1を代表させて示している。)。図7に示すように、エアーノズル10a−1から吐出されたやや放射状の成分を含む直線状の気流(初期気流X)は、剥離案内板7の先端と定着ロール1との間に形成されるスリット状のギャップを通過する時に形が変換され、平面状(カーテン状)の気流(ギャップ通過気流Y)となる。平面状(カーテン状)の気流は、線状に近い状態で用紙Pの最先端部に当たるので、他の形状の気流に比べ同じ気体量で比較した場合に最も効率よく、用紙Pの最先端部を良好に剥離することが可能である。つまり、本発明に規定される位置関係になるように剥離対象となる加熱回転体、剥離案内板および気体吐出手段を配置することで、より少ない気体量、より少ないノズル数で、記録媒体を剥離することができる。
In FIG. 7, the model enlarged view for demonstrating the flow of the compressed gas discharged from the air nozzle is shown (in this figure, 10a-1 is represented as a representative among the three air nozzles). As shown in FIG. 7, a linear airflow (initial airflow X) discharged from the
本実施形態において、剥離案内板7は、ステンレス(SUS430)材料を基材として用い、その表面8a、裏面8bおよび端縁面8cに厚さ30μmのフッ素系樹脂層を被覆したものを用いている。勿論、本発明において、剥離案内板の基材としてステンレス材料を用いることに限定されるものではなく、例えば、耐熱性のプラスチック材料やその他の金属を用いてもよい。
In the present embodiment, the peeling
本実施形態において、剥離案内板7の先端(詳しくは凸部7a)は、定着ロール1表面に近接して非接触で配されている。このとき、剥離案内板7の先端(詳しくは凸部7a)と定着ロール1表面との間隙(ギャップ)としては、好ましくは0.05〜1mmの間、より好ましくは0.1mm〜1mmの間から選択される。このギャップが大きすぎると用紙Pが剥離案内板7で方向を大きく変えられることになり、剥離案内板7の先端や表面8a上をスムーズに滑ることが困難となり、用紙案内のストレスとなって剥離に支障を来たす場合がある。また、このギャップが大きすぎると、剥離案内板7の先端に用紙先端を乗せるべく、用紙先端を大きく浮かさなければならないこと、図7におけるギャップ通過気流Yが、適切な平面状(カーテン状)の気流になり難いこと、等の理由から、必要とする圧搾気体の圧力、パルス幅が大きくなってしまうといった懸念もある。一方、このギャップが小さすぎると、圧搾気体が当該ギャップを通過する際に抵抗となってしまい、変換された平面状(カーテン状)の気流の吐出力が減少してしまう懸念がある。このギャップ調整は、上記範囲内で、エアーノズル10a−1から吐出される圧搾気体の圧力や吐出タイミング、吐出時間(パルス幅)に応じて適切に設定を行えばよい。
In the present embodiment, the tip of the peeling guide plate 7 (specifically, the
エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3は、剥離案内板7と定着ロール1表面との間に、非接触で挟み込まれる状態で、特に剥離案内板7の各凸部7aの先端にエアーノズルの吐出口先端が近づいた位置に配されている。この位置が離れていると、用紙Pの最先端部に作用させる圧搾気体の吐出力が弱まり、有効性が抑制される場合がある。したがって、かかるエアーノズルの吐出口先端は、定着ロール1表面および剥離案内板7に干渉しない範囲内で、極力、剥離案内板7の各凸部7aの先端近傍に配置することが望ましい。
The
剥離案内板7は、定着ロール1の周動方向Aに寝かせられた状態で配されている。ここで「周動方向に寝かせられた状態」とは、剥離案内板(7)の加熱回転体(定着ロール1)に近接する一辺(先端)を通る、当該加熱回転体からの法線に対して、剥離案内板全体が周動方向に傾けられた状態を意味する。傾ける程度としては、加熱回転体表面から剥離する記録媒体の進行方向ができるだけ変更されない程度が好ましく、加熱回転体表面から記録媒体の剥離が開始する点(剥離ポイント)における前記加熱回転体の接線と、前記剥離案内板の前記加熱回転体表面に対向する面の背面(表面8a)とが、平行に近い(両者の成す角が小さい)ことが望ましい。
The peeling
図面を用いて剥離案内板の配置について説明する。図8は、加熱回転体である定着ロールと剥離案内板との配置関係を説明するための部分拡大断面図である。図8においては、用紙Pが定着ロール1表面から剥離する箇所周辺を拡大して示しており、用紙P、定着ロール1および剥離案内板7以外の構成は図示を省略している。
The arrangement of the peeling guide plate will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining the positional relationship between the fixing roll, which is a heating rotator, and the peeling guide plate. In FIG. 8, the periphery of the part where the paper P peels from the surface of the fixing
図8において、定着ロール1表面に貼り付いた状態で搬送された用紙Pは、不図示の気体吐出装置10による圧搾気体で定着ロール1表面から、剥離ポイントSで剥離する。
剥離ポイントSで剥離した用紙Pの最先端部は、剥離案内板7の先端Gに乗り上げる。図8は、その状態を示したものである。用紙Pの最先端部近傍は、定着ロール1表面の剥離ポイントSにおける接線Eと略同じ軌跡を辿って搬送されている。接線Eと用紙Pの搬送の軌跡とが近いほど、用紙Pの剥離に自身のコシを最大限活用することができるため、圧搾気体の圧力、パルス幅を抑制することができ、また用紙Pをスムーズに剥離させることができることになる。
In FIG. 8, the paper P transported in a state of being stuck to the surface of the fixing
The leading edge of the paper P peeled off at the peeling point S rides on the tip G of the peeling
したがって、剥離案内板7の先端Gの位置としては、既述のギャップ範囲であることも好ましい要件ではあるが、その要件の他、接線E上ないし接線Eより定着ロール1表面側にあることが好ましく、接線Eに近ければ近いほど好ましく、接線E上にあることが最も好ましい。
Accordingly, the position of the tip G of the peeling
また、剥離ポイントSおよび剥離案内板7の先端Gを結ぶ直線(図8において、当該直線は接線Eと同じであるため、直線Eと表示する。)と、剥離案内板7の表面8aと、の成す角θとしては、−35°以上+20°以下が好ましく、0゜に近ければ近いほど好ましい。この角度がマイナス側(剥離案内板7の表面8aが、直線Eよりも定着ロール1表面から遠ざかる側)に大きくなり過ぎると、用紙Pが剥離案内板7で方向を大きく変えられることになり、剥離案内板7の先端や表面8a上をスムーズに滑ることが困難となり、用紙案内のストレスとなって剥離に支障を来たす場合がある。一方、この角度がプラス側に大きくなり過ぎると、気体吐出装置10を適切な位置に配置し辛くなる。
したがって、ベストモードとしては、用紙Pが接線Eと略同じ軌跡を辿って搬送される、接線Eと剥離案内板7の表面8aとが重なる状態である。
Further, a straight line connecting the peeling point S and the leading end G of the peeling guide plate 7 (in FIG. 8, since the straight line is the same as the tangent line E, it is indicated as a straight line E), a
Therefore, the best mode is a state in which the tangent E and the
定着ロール1における用紙Pの剥離位置(剥離ポイントS)は、ニップ部N出口からの距離が長い程、圧搾気体による用紙Pの最先端部の剥離には有効に働く。例えば、用紙Pの最先端部がニップ部N出口からk(mm)出た状態において、用紙Pの最先端部に圧搾気体の吐出力F(N)を作用させた場合、用紙Pはニップ部N出口を支点として固定されているので、用紙Pの最先端部には、およそF×kのモーメントが作用する。これが、用紙Pが定着ロール1に付着している力とニップ部N出口を支点とした用紙Pのコシに打ち勝って、用紙Pの最先端部を剥離案内板7の先端に案内するためには、このkの値は大きい方がよい。しかしながら、kが大きすぎると、用紙Pが定着ロール1に巻き付いたまま担持される時間が長くなることになり、用紙P表面に担持されたトナー画像Tが加熱されることになるため、得られる画像にグロスむらが生じることがある。よって、画質を考慮しながら用紙先Pの最端部に圧搾気体の吐出力が有効に作用する剥離ポイントSを設定する。
The separation position (peeling point S) of the paper P on the fixing
この剥離ポイントSの位置は、気体吐出装置10による圧搾気体の向き、圧力、パルス幅等の条件や、用いる用紙Pの厚さ、コシ、形成されるトナー画像のトナー量等条件により適宜調整すればよい。一般的には、前記圧搾気体が最初に当たる位置となるように調整される。
The position of the peeling point S is appropriately adjusted according to conditions such as the direction, pressure, and pulse width of the compressed gas by the
本実施形態において、剥離案内板7における凸部7aは、定着ロール1の軸方向と略平行に幅を有している。その幅の好ましい範囲は、一概には言えないが、5〜80mm程度から選択することが好ましい。
本実施形態においては、エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3は、剥離案内板7と定着ロール1との間に独立して設けられているが、本発明においては、加熱回転体表面とそれに対向する剥離案内板表面とに挟まれた領域から、前記加熱回転体表面とそれに近接する前記剥離案内板の一辺との間隙に向けて、パルス状の圧搾気体を吐出し得る構成であれば足り、配される位置は限定されず(例えば、よりエアーノズル10a−1,10a−2,10a−3が後退した場所に位置する態様が挙げられる。)、また剥離案内板がノズルを兼ねる構成であっても一向に差し支えない(例えば、剥離案内板7の裏面8bから、定着ロール1表面と剥離案内板7の先端との間隙を狙うように開口部が向けられたノズルが突出した態様が挙げられる。)。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3から吐出される圧搾気体の吐出時間(パルス幅)としては、様々な条件により変動するため一概には言えないが、大略0.01〜0.1sec程度が望ましい。
吐出時間が0.1secを超えると、一回の吐出で非常に多くの気体が放出され、高速の連続通紙対応が困難になり汎用性に欠ける懸念がある。さらに、エアーポンプ10dとして、大きな気体供給能力を有する大型ポンプが必要となり、気体溜め10cとして、大容量のACCUMULATORが必要となり、装置の大型化が顕在化し、コストも高くなることから現実的でなくなる可能性がある。
一方、吐出時間が0.01sec未満であると、電磁弁10b−1,10b−2,10b−3の開閉応答性が悪くなり、弁開閉タイミングのばらつきが大きくなるので信頼性に欠ける可能性がある。
The discharge time (pulse width) of the compressed gas discharged from the
When the discharge time exceeds 0.1 sec, a very large amount of gas is released by one discharge, which makes it difficult to cope with high-speed continuous paper feeding and lacks versatility. In addition, a large pump having a large gas supply capability is required as the
On the other hand, if the discharge time is less than 0.01 sec, the open / close response of the
この吐出時間は、用紙Pの搬送速度(プロセススピード)に合わせて適切に設定すればよいが、搬送速度に応じて可変としてもよい。この他にも、用紙P先端からトナー画像Tが存在する画像部までの長さ(余白部)に応じて、圧搾気体の吐出時間を可変とすることも可能であり、この場合、用紙Pの先端余白部だけに圧搾気体を当てることが可能となり、トナー画像Tに圧搾気体を作用させないように配慮することもできる。また、用紙の先端の余白部がほとんどなくても圧搾気体はロールと用紙の間に楔的に入り込んで剥離することが可能であるが、勿論、圧搾気体の吐出量は、全体としてはかなり少ないため、仮にトナー画像Tに圧搾気体が当たってしまっても、通常は画質に大きな影響を与えることは無い。 The discharge time may be set appropriately according to the conveyance speed (process speed) of the paper P, but may be variable according to the conveyance speed. In addition to this, it is possible to make the discharge time of the compressed gas variable according to the length (blank part) from the leading edge of the paper P to the image portion where the toner image T exists. It is possible to apply the compressed gas only to the margin at the tip, and consideration can be given so that the compressed gas does not act on the toner image T. Further, the compressed gas can be wedged between the roll and the paper and peeled off even if there is almost no margin at the front end of the paper. Of course, the discharge amount of the compressed gas is considerably small as a whole. Therefore, even if the compressed gas hits the toner image T, the image quality is usually not greatly affected.
エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3から吐出させる圧搾気体の圧力は、0.05〜0.5MPaの範囲内にすることが望ましい。0.5MPaを超えるとエアーポンプ10dとして、大きな気体供給能力を有する大型ポンプが必要となり装置の大型化に繋がり、また、空気漏れの対策が必要になり装置のコスト高に繋がる。装置を小型化して、低コストで良好な用紙の先端部剥離を実現するためには、低圧力化し、一回に吐出する圧搾空気量を少なく抑えることが望ましい。エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3から吐出させる圧搾気体として、用紙Pの最先端部の剥離に必要最小限の圧力と、最短の吐出時間を選択することで、高速の複写機やプリンターにも適応可能である。
The pressure of the compressed gas discharged from the
圧搾気体の圧力は、挿通される用紙Pの種類や搬送速度等の条件に応じて可変としてもよい。例えば、用紙Pがコシのない用紙で、トナー画像Tが、用紙Pにおける搬送方向Cの最先端部近傍まで多くのトナーが存在する場合などは、付着力の強いトナーが、用紙P先端近くまであることから、定着ロール1から用紙Pを剥離し難い。そこで、用紙Pの最先端部を強い圧搾気体で剥がすために、吐出する気体の圧力を高めに設定すれば、確実に剥離することが可能となる。エアーポンプ10dの圧力調整は、気体溜め10cとエアーポンプ10dとの間に配されたレギュレーター10g等により行う。
The pressure of the compressed gas may be variable according to conditions such as the type of paper P to be inserted and the conveyance speed. For example, when the paper P is a solid paper and the toner image T has a large amount of toner up to the vicinity of the leading edge of the conveyance direction C on the paper P, the toner having a strong adhesive force is close to the front end of the paper P. For this reason, it is difficult to peel the paper P from the fixing
圧搾気体の量は、主に気体の圧力、電磁弁のオリフィス径、ノズルの個数(本実施形態では3個)および各電磁弁の開放時間で決定される。
なお、圧搾気体として用いる気体としては、特に制限はないが、一般的には大気中の空気がそのまま用いられる。
The amount of compressed gas is mainly determined by the pressure of the gas, the orifice diameter of the solenoid valve, the number of nozzles (three in this embodiment), and the open time of each solenoid valve.
The gas used as the compressed gas is not particularly limited, but generally air in the atmosphere is used as it is.
本実施形態においては、剥離案内板7の凸部8aとそれに対応するエアーノズル10a−1,10a−2,10a−3とが、それぞれ3つの場合を例に挙げているが、第1の本発明においては、無論3つに限定されるわけでなく、例えば、剥離案内板に1〜10程度の凸部を設け、この凸部に対応するすべてにエアーノズルを設けてもよいし、凸部のうち任意の複数個所あるいは1箇所にのみエアーノズルを設けてもよい。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態の定着装置並びに剥離装置の、具体的な装置構成を検証することで、APS技術の実用性の高さを立証する。なお、エアーノズルの数等、本実施形態において特定されているものについても、一部変数として検討するものがある。 Here, the high practicality of the APS technology is proved by verifying specific device configurations of the fixing device and the peeling device of the present embodiment. Some of the air nozzles specified in the present embodiment, such as the number of air nozzles, are considered as some variables.
ニップ部Nに搬送される用紙Pのプロセススピードをv(mm/sec)、搬送される用紙Pの長さをL(mm)、連続して搬送される用紙P相互間のインターイメージをα(mm)とした場合に、圧搾空気(圧搾気体)を安定して吐出可能な条件を示す。諸条件は、以下の記号で表して説明する。 The process speed of the paper P conveyed to the nip portion N is v (mm / sec), the length of the conveyed paper P is L (mm), and the interimage between the continuously conveyed paper P is α ( mm), conditions under which compressed air (compressed gas) can be discharged stably are shown. Various conditions are described by the following symbols.
・エアーポンプ10dの空気供給能力:S(ml/sec)
・気体溜め(ACCUMULATOR)10cの容量:T(ml)
・気体溜め10cの設定空気圧力:P1(MPa)
・大気圧:P0(MPa)
・電磁弁10b−1,10b−2,10b−3のオリフィス径:a(mm)
・圧搾空気の吐出時間(電磁弁の開放時間):t(sec)
・エアーノズルの個数:n(個)
・圧搾空気一回の総吐出量:A(cc)
・ Air supply capacity of
-Capacity of the gas reservoir (ACCUMULATOR) 10c: T (ml)
-Set air pressure of
・ Atmospheric pressure: P 0 (MPa)
-Orifice diameter of
・ Compressed air discharge time (solenoid valve opening time): t (sec)
・ Number of air nozzles: n (pieces)
・ Total amount of discharged compressed air: A (cc)
電磁弁10b−1,10b−2,10b−3をt(sec)だけ開放したときに低下する圧力をΔp(MPa)とすると、エアーパルス一回の総吐出量Aは、以下の式(i)で表される。
A=Δp×T/P0(ml) ・・・(i)
エアーノズル1個あたりではA/n(ml)だけ吐出される。
When the pressure that decreases when the
A = Δp × T / P 0 (ml) (i)
A / n (ml) is discharged per air nozzle.
用紙が搬送されて来て圧搾空気が吐出され、その後次の用紙が搬送されて来て再度圧搾空気が吐出されるまでの時間に、気体溜め10cに所定の設定圧力となる空気が供給されていなければならないので、エアーパルス一回の総吐出量Aは、以下の式(ii)を満たせばよいこととなる。
Air that is a predetermined set pressure is supplied to the
A≦(L+α)×S/v ・・・(ii)
上記式(ii)において、左辺は、1の用紙と次の用紙との間の圧搾空気の吐出が行われていない間に、気体溜め10cにエアーポンプ10dから供給することが可能な最大の空気量である。
A ≦ (L + α) × S / v (ii)
In the above formula (ii), the left side is the maximum air that can be supplied from the
例えば、エアーポンプ10dとして空気供給能力S=8リットル/min(≒130ml/sec)の小型ポンプを用い、気体溜め10cとして容量T=200mlのACCUMULATORを、設定空気圧力P1=0.3MPaで使用し、エアーノズルの個数n=3個、電磁弁10b−1,10b−2,10b−3のオリフィス直径a=1.5mm(エアーノズル内直径2mm)から、圧搾空気の吐出時間t=0.025secの条件で圧搾空気を吐出させると、ΔPはおよそ0.04MPaであった。よって、一回のエアー総吐出量Aは、大気圧P0=0.101MPaとすると、
A=0.04×200/0.101
およそ79mlであり、ノズル1個当たりおよそ26mlになる。
For example, a small pump having an air supply capacity S = 8 liter / min (≈130 ml / sec) is used as the
A = 0.04 × 200 / 0.101
Approximately 79 ml, which is approximately 26 ml per nozzle.
ここで、用紙PとしてA4サイズのものを横送り(Long Edge feed)で用い(すなわち、用紙Pの長さL=210mm)、インターイメージα=30mm、プロセススピードv=350mm/secで搬送する場合に、1の用紙と次の用紙との間の圧搾空気の吐出が行われていない所用時間内で、気体溜め10cにエアーポンプ10dから供給することが可能な最大の空気量(L+α)×S/vは、
(L+α)×S/v=(210+30)×130/350
およそ89mlとなり、上記式(ii)を満たす。
Here, when A4 size paper is used as a paper P in a lateral feed (ie, the length L of the paper P is 210 mm), the image P is conveyed at an inter image α = 30 mm, and a process speed v = 350 mm / sec. In addition, the maximum amount of air (L + α) × S that can be supplied from the
(L + α) × S / v = (210 + 30) × 130/350
Approximately 89 ml, which satisfies the above formula (ii).
よってこのケースにおけるエアーポンプ10dの空気供給能力と気体溜め(ACCUMULATOR)10cの容量は、適切な範囲内にあると言え、350mm/secという高速の連続通紙条件においても安定して同じ吐出力の圧搾空気を、用紙Pの最先端部に作用させることができる。
Therefore, it can be said that the air supply capacity of the
圧搾空気が吐出している間(t(sec))の用紙の搬送距離Δm(mm)は、Δm=v×tであり、上記ケースの場合には8.75mmとなる。圧搾空気が吐出している間にも用紙Pは搬送されており、ニップ部Nを出た用紙Pの最先端部が所定の位置に達した時に圧搾空気が吐出し始め、次いで用紙Pの最先端部に空気流が継続して作用するので、用紙Pの最先端部は定着ロール1から離れる方向に移動しながら搬送され、剥離案内板7の凸部7aに案内されて吐出を終了させる。用紙Pと圧搾空気の空気流は、相互に相対移動する関係にあるので、用紙Pの搬送速度に合わせて、適切に用紙Pの最先端部を剥離案内板7の凸部7aに案内可能な圧搾空気の吐出タイミングと吐出時間を選択すればよい。
While the compressed air is discharged (t (sec)), the conveyance distance Δm (mm) of the paper is Δm = v × t, which is 8.75 mm in the case described above. While the compressed air is being discharged, the paper P is still being transported. When the leading edge of the paper P that has exited the nip N reaches a predetermined position, the compressed air begins to be discharged, and then the top of the paper P is discharged. Since the air flow continues to act on the leading edge, the leading edge of the paper P is conveyed while moving in a direction away from the fixing
ここで、各電磁弁10b−1,10b−2,10b−3の直径a(mm)のオリフィスからA/n(ml=cm3)の空気が吐出されるので、各電磁弁のオリフィス付近における空気の平均流速k(m/sec)は、損失を無視して単純に計算すると、下記式(iii)で表すことができる。
k=(A/n)/{(πa2)・t/4}=4A/(nπa2t) ・・・(iii)
上記例においては、
k=4×(79×10-6)/{3×π×(1.5×10-3)2×0.025}≒600
となり、平均流速kは約600m/secに及ぶ。
Here, since air of A / n (ml = cm 3 ) is discharged from the orifices having a diameter a (mm) of the
k = (A / n) / {(πa 2 ) · t / 4} = 4A / (nπa 2 t) (iii)
In the above example,
k = 4 × (79 × 10 −6 ) / {3 × π × (1.5 × 10 −3 ) 2 × 0.025} ≈600
Thus, the average flow velocity k reaches about 600 m / sec.
ところで、本実施形態では、エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3から吐出される圧搾気体の温度を所定の温度に上げるため、当該ノズルの先端に、本発明に言う気体加熱機構としての外部加熱ヒータ(外部加熱部材)9−1,9−2,9−3(本明細書では、これらを総称して「9」とのみ記す場合がある。)が備えられている。この外部加熱ヒータ9は、各エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3先端から吐出する圧搾気体が吐出前に通過する導通路を取り囲むように、各エアーノズル先端部付近に取り付けられている。かかる外部加熱ヒータ9により加熱された圧搾気体が、各エアーノズルから吐出される。それにより、吐出した後に定着ロール1や用紙P表面のトナー画像Tに当たる圧搾気体が、予め加熱されているため、定着ロール1表面やトナー画像Tの温度を低下させてしまうことによる不具合、特にグロスむら等画質上の問題が緩和される。
By the way, in this embodiment, in order to raise the temperature of the compressed gas discharged from the
画質ムラの少ない高画質化を実現するためには、吐出する圧搾気体の温度は、室温より高く設定することが好ましい。圧搾気体の温度と、ニップ部Nを通過した直後の用紙P表面のトナー画像Tにおけるトナー温度との温度差が大きいと、画質ムラが生じることがある。また、まだ高い温度状態にある前記トナーを急速に冷却してしまう可能性があるため、圧搾気体の温度は室温より高いことが望ましい。 In order to realize high image quality with little image quality unevenness, the temperature of the compressed gas to be discharged is preferably set higher than room temperature. If the temperature difference between the temperature of the compressed gas and the toner temperature in the toner image T on the surface of the paper P immediately after passing through the nip portion N is large, image quality unevenness may occur. In addition, since the toner that is still in a high temperature state may be rapidly cooled, it is desirable that the temperature of the compressed gas is higher than room temperature.
さらに、圧搾気体の温度は、トナーの軟化点付近の温度近くとすることが好ましく、トナー画像Tのニップ部N出口直後の温度、すなわち定着ロール1から用紙Pが離れて熱の供給が終わり、放熱による自然冷却が始まった直後のトナー温度に近いことがより好ましい。具体的には、トナーの軟化点よりも高いことが好ましく、定着ロール1の表面温度に対して−5℃〜−80℃の範囲とすることが好ましい。
Further, the temperature of the compressed gas is preferably close to the temperature near the softening point of the toner, the temperature immediately after the exit of the nip portion N of the toner image T, that is, the sheet P is separated from the fixing
圧搾気体の気流は、それが用紙Pの先端部に到達するまでの過程で、形態が変わる。図9に、エアーノズルから吐出される前後の圧搾気体の流れを説明するための模式拡大図を示す(本図においても、図7と同様、3つのエアーノズルのうち10a−1を代表させて示している。)。当該図9は、図7と同様の視点で描かれたものであり、気流の説明のためエアーノズル10a−1を断面図で表している。
The form of the compressed gas flow changes in the process until it reaches the leading edge of the paper P. FIG. 9 shows a schematic enlarged view for explaining the flow of the compressed gas before and after being discharged from the air nozzle (in this figure as well, FIG. 7 represents 10a-1 among the three air nozzles. Is shown.) FIG. 9 is drawn from the same viewpoint as FIG. 7 and shows the
電磁弁10b−1の解放時にエアーノズル10a−1の導通路内を通過する「ノズル内気流V」、ノズルから吐出した後に定着ロール1と剥離案内板7周辺に広がる「初期気流X」、定着ロール1と剥離案内板7との間隙で平面状(カーテン状)の気流に変換された「ギャップ通過気流Y」という過程で形態が変わる。例えば、定着ロール1の表面温度を低下させないようにするためには、「ノズル内気流V」の温度が定着ロール1の温度に近いほどよく、用紙Pの先端部に作用させる「ギャップ通過気流Y」が用紙Pの先端部に形成されたトナー画像Tに影響を及ぼさないようにするためには、「ノズル内気流V」および「初期気流X」の温度を調整して、「ギャップ通過気流Y」がトナー画像Tを急速に冷却しない温度になるようにすればよい。
“Nozzle airflow V” passing through the conduction path of the
本実施形態では、エアーノズル10a−1の先端部付近における導通路の外部に、該導通路を取り囲むように、外部加熱部材として機能する外部加熱ヒータ9が取り付けられている。そのため圧搾気体は、「ノズル内気流V」の段階で暖められ、定着ロール1に当たる「初期気流X」も、用紙Pの先端部に作用しトナー画像Tに当たる場合がある「ギャップ通過気流Y」も、どちらも暖められた状態となっている。
In the present embodiment, an
本実施形態では、圧搾気体を加熱する手法(すなわち、本発明に言う「気体加熱機構」)に、ノズルの導通路の外部に配された外部加熱部材としての外部加熱ヒータ9を採用しているが、本発明において気体加熱機構としては、これに限定されるものではない。前記気体加熱機構としては、大きく(1)何らかの加熱部材を別途新たに設ける態様と、(2)定着装置内に含まれる前記加熱回転体(定着ロール1)からの輻射熱を利用する態様の2種類が挙げられる。勿論、両方の態様を取り入れることも可能である。それぞれについて、本実施形態の変形例を挙げながら説明する。
In the present embodiment, an
(1)加熱部材を別途新たに設ける態様
当該態様としては、まず、本実施形態の態様が該当する(1−a)前記気体加熱機構が、前記ノズルの導通路の外部に配された外部加熱部材である態様が挙げられる。加熱部材を独立に設けることにより、所望の加熱温度に設計することが容易となり、また、ノズルの導通路の形状を変更したり、加熱のための障害物を設けたりする必要がなく、直管状の導通路をストレートに圧搾気体が通過できるので、圧力損失が少ないというメリットがある。
(1) Aspect in which a heating member is newly provided As this aspect, first, the aspect of this embodiment is applicable. (1-a) External heating in which the gas heating mechanism is arranged outside the conduction path of the nozzle The aspect which is a member is mentioned. By providing the heating member independently, it becomes easy to design to a desired heating temperature, and it is not necessary to change the shape of the nozzle conduction path or to provide an obstacle for heating, and it is a straight tube. Since the compressed gas can pass straight through the conduction path, there is an advantage that there is little pressure loss.
必要に応じて、剥離案内板7の温度を制御してもよい。圧搾気体の吐出後、用紙Pのトナー画像T面が剥離案内板7の表面8aを摺擦しながら排出ガイド11に導出されるため、ニップ部Nの出口から排出されて、剥離案内板7の表面8aに達する際の用紙P表面のトナー画像Tにおけるトナー温度と、剥離案内板7の表面8aとの温度差が大きいと、摺擦の際に画質に影響を与えてしまう可能性がある。したがって、両温度が隔たらない(温度差が、好ましくは80℃以内、より好ましくは60℃以内)ように剥離案内板7の温度を制御することが好ましい。
You may control the temperature of the peeling
これを実現し得る、上記(1−a)の他の態様としては、前記剥離案内板を介して前記ノズルの導通路を加熱する構成を挙げることができる。剥離案内板7を加熱することで、定着ロール1と剥離案内板7とに挟まれた位置にあるエアーノズル10は、伝熱(熱伝導を除く)により加熱される。このとき、エアーノズル10と剥離案内板7とを接触させることが、熱伝導により熱の移動量を増やすのに効果的であるため、より好ましい。勿論、剥離案内板とノズルとを一体にしてしまうのもこの態様に含まれ、好ましいものと言える。
As another aspect of the above (1-a) that can realize this, there can be mentioned a configuration in which the conduction path of the nozzle is heated via the peeling guide plate. By heating the peeling
剥離案内板7を加熱する手段としては、剥離案内板7の定着ロール1側の面に面状発熱体(例えばセラミックヒーター)を設置する方法等が挙げられる。
剥離案内板7の加熱は、圧搾気体の温度を高くする効果もあり、剥離案内板7定着ロール1側のエアーノズルを加熱するための適正温度と、剥離後の定着画像に影響を及ぼさない適正温度を両立するように設定することが望ましい。
Examples of the means for heating the peeling
The heating of the peeling
また、外部加熱部材を設ける際に、圧搾気体を吐出するノズルと共に、前記剥離案内板を加熱する機能を兼ねる構成とすることもできる。図10に、かかる構成を本実施形態に採用した場合の、剥離案内板近傍の模式拡大図を示す(本図においても、図7と同様、3つのエアーノズルのうち10a−1を代表させて示している。)。当該図10は、図7と同様の視点で描かれたものである。 Moreover, when providing an external heating member, it can also be set as the structure which serves as the function which heats the said peeling guide plate with the nozzle which discharges compressed gas. FIG. 10 shows a schematic enlarged view of the vicinity of the peeling guide plate in the case where such a configuration is adopted in this embodiment. (In this figure as well, FIG. Is shown.) FIG. 10 is drawn from the same viewpoint as FIG.
図10の例では、エアーノズル10a−1と剥離案内板7との間隙に、その両者と接触して両者を加熱する兼用ヒータ(外部加熱部材、気体加熱機構)29が配されている。この兼用ヒータ29により、エアーノズル10a−1内の導通路を通過する圧搾気体と共に、剥離案内板7が加熱される。
その他、剥離案内板7の温度の制御方法は、特に制限は無く、例えば剥離案内板7を加熱するヒータを、圧搾気体加熱用のヒータとは別に配設したり、定着ロール1の余熱を利用したり、等の態様が挙げられる。
In the example of FIG. 10, a dual-purpose heater (external heating member, gas heating mechanism) 29 is disposed in the gap between the
In addition, the method for controlling the temperature of the peeling
一方、加熱部材を設ける他の態様としては、(1−b)前記気体加熱機構が、前記ノズルの導通路内に設けられた内部加熱部材である態様が挙げられる。図11に、かかる構成を本実施形態に採用した場合の、剥離案内板近傍の模式拡大図を示す(本図においても、図7と同様、3つのエアーノズルのうち10a−1を代表させて示している。)。当該図11は、図7と同様の視点で描かれたものであり、内部構造を明らかにするためエアーノズル10a−1を断面図で表している。
On the other hand, as another aspect which provides a heating member, (1-b) the aspect whose said gas heating mechanism is an internal heating member provided in the conduction path of the said nozzle is mentioned. FIG. 11 shows a schematic enlarged view of the vicinity of the peeling guide plate when such a configuration is adopted in the present embodiment (in this figure as well, FIG. 11 represents 10a-1 out of the three air nozzles. Is shown.) FIG. 11 is drawn from the same viewpoint as FIG. 7, and shows the
図11の例では、エアーノズル10a−1先端部における導通路内に、内部加熱ヒータ(内部加熱部材、気体加熱機構)49が配されている。この内部加熱ヒータ49により、エアーノズル10a−1内の導通路を通過する圧搾気体が直接加熱される。当該構成では、導通路を通過する圧搾気体が、直接加熱部材としての内部加熱ヒータ49に当たるので、熱効率が良好である反面、(1−a)外部加熱部材による態様に比して、圧力損失が劣る欠点があるので、できる限り、導通路の空孔断面積を減じないように構成することが望ましい。
In the example of FIG. 11, an internal heater (internal heating member, gas heating mechanism) 49 is arranged in the conduction path at the tip of the
内部、外部の別にかかわらず、加熱部材を別途新たに設ける態様において、当該加熱部材としては、小型のニクロム線ヒータや円筒状セラミックヒーター等を用いてもよいし、電磁誘導加熱によるものであってもよい。所望とする加熱性能を満足し得るものであれば、従来から公知のいずれの加熱部材を用いても構わない。 In a mode in which a heating member is newly provided regardless of whether inside or outside, the heating member may be a small nichrome wire heater or a cylindrical ceramic heater, or by electromagnetic induction heating. Also good. Any conventionally known heating member may be used as long as the desired heating performance can be satisfied.
吐出される圧搾気体をより高い温度となるように加熱するためには、前記加熱部材における加熱のためのエネルギーを大きくする、および/または、当該加熱部材により加熱される領域を長くすればよい。前記導通路内の気流は数百m/sもの速さにもなるため、この気流に熱を伝熱する時間は非常に短い。この速い流れの気流の温度を直接測定することは事実上困難であるので、最終的に定着ロール1の温度低下による定着不良等を起こさない、また用紙Pの先端部近傍の定着画像に影響がないように、加熱の程度をコントロールすればよい。
In order to heat the discharged compressed gas so as to have a higher temperature, it is only necessary to increase the energy for heating in the heating member and / or lengthen the region heated by the heating member. Since the airflow in the conduction path is as high as several hundred m / s, the time for transferring heat to this airflow is very short. Since it is practically difficult to directly measure the temperature of this fast-flowing airflow, fixing failure or the like due to a decrease in the temperature of the fixing
(2)加熱回転体からの熱放射(輻射熱)を利用する態様
当該態様としては、まず、(2−a)前記ノズルの導通路の外周、および/または前記剥離案内板の前記加熱回転体側の面、を前記加熱回転体表面からの輻射熱の吸収性の高い色にしておく構成が挙げられる。具体的には、濃色系、より好ましくは黒色にしておくことが好ましい。
(2) Aspect of Utilizing Thermal Radiation (Radiation Heat) from Heating Rotating Body As this aspect, first, (2-a) the outer periphery of the conduction path of the nozzle and / or the peeling guide plate on the heating rotator side The structure which makes a surface the color with the high absorptivity of the radiant heat from the said heating rotary body surface is mentioned. Specifically, it is preferable to use a dark color system, more preferably black.
すなわち、前者のように、前記ノズルの導通路の外周を輻射熱の吸収性の高い色にしておけば、加熱回転体からの熱伝達の他に、前記輻射熱を直接前記ノズル外周で吸収して圧搾気体を加熱することができる。また、後者のように、前記剥離案内板の前記加熱回転体側の面を熱の吸収性の高い色にしておけば、前記熱を前記剥離案内板が一旦吸収し、これがさらに熱放射(以下、単に「輻射」という場合がある。)により伝熱されて前記ノズル外周で吸収して圧搾気体を加熱することができる。 That is, as in the former case, if the outer periphery of the conduction path of the nozzle is colored with high radiant heat absorption, in addition to heat transfer from the heating rotator, the radiant heat is directly absorbed by the outer periphery of the nozzle. The gas can be heated. Further, as in the latter case, if the surface of the peeling guide plate on the side of the heating rotator is colored with high heat absorption, the peeling guide plate once absorbs the heat. It may be simply referred to as “radiation.”) And is absorbed by the outer periphery of the nozzle to heat the compressed gas.
前記ノズルの導通路の外周、および/または前記剥離案内板の前記加熱回転体側の面、をこのような色にしておくことで、前記加熱回転体表面からの放射伝熱を有効に活用することができ、特別な加熱部材を設ける必要がない点で好適である。ただし、既述の如く、前記導通路内の気流は極めて速く、気流に熱を伝熱する時間は非常に短いため、当該対応のみで所望の温度まで圧搾気体を加温することは、比較的困難である。したがって、他の態様・構成と組み合わせることが好ましい。 By effectively using the radiant heat transfer from the surface of the heating rotator by setting the outer periphery of the conduction path of the nozzle and / or the surface of the peeling guide plate on the heating rotator side in such a color. This is preferable in that it does not require a special heating member. However, as described above, since the air flow in the conduction path is extremely fast and the time for transferring heat to the air flow is very short, it is relatively difficult to heat the compressed gas to a desired temperature only by the correspondence. Have difficulty. Therefore, it is preferable to combine with other aspects and configurations.
前記加熱回転体表面からの輻射熱の吸収性の高い色にするには、前記ノズルや剥離案内板自身そのような色の材料を用いるか、黒色等輻射熱の吸収性の高い色の耐熱性塗料で塗装してやればよい。ノズルや剥離案内板には、耐熱性や耐久性の観点からアルミニウムやステンレス等の金属製を採用することが多いと思われるが、その場合には、後者の「塗装」による方法を採用すればよい。 In order to change the color of the radiant heat from the surface of the heating rotator to a high absorbability, the nozzle or the peeling guide plate itself uses such a color material or a heat resistant paint of a color having a high radiant heat absorbability such as black. Just paint. For nozzles and peeling guide plates, metal such as aluminum and stainless steel is often used from the viewpoint of heat resistance and durability. In that case, if the latter “painting” method is adopted, Good.
この着色による態様について、簡単な検証試験を行った。本実施形態の構成で、エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3と剥離案内板7の基材は、金属光沢のあるステンレス鋼である。エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3は、この検証試験のために外部加熱ヒータ9を取り付けず、ステンレス鋼が露出した状態としておいた。このステンレス鋼由来の金属光沢のあるままの状態のものと、このノズルの基材表面に耐熱性黒色塗料を塗布して黒色とした状態のものとで、着色による効果を確認した。
A simple verification test was conducted on this colored embodiment. In the configuration of the present embodiment, the base material of the
輻射熱吸収による効果の差を確認するため、それぞれについて、定着ロール1を所定の温度(160℃)に加熱し、エアーノズル10a−1,10a−2,10a−3表面を黒色化した場合とそのままの状態の場合とでの、表面温度の差を比較した。同じ時間(3分間)経過した後(定着ロール1の温度は平衡状態になっている)の状態で比較すると、ノズル外周表面の昇温の温度勾配が大きいため、外周面の温度として、着色無しに比して着色有りで3〜5%程度高温となっていることが確認できた。
In order to confirm the difference in effect due to radiation heat absorption, the fixing
また、同様に、剥離案内板7についても同様の検証試験を行った。剥離案内板7について、ステンレス鋼が露出した金属光沢のあるままの状態のものと、剥離案内板7の定着ロール1に対向する面に耐熱性黒色塗料を塗布して黒色とした場合状態のものとで、着色による効果を確認した。ノズルの場合と同様にして比較したところ、ノズル外周表面の昇温温度として、着色無しに比して着色有りで5〜8%程度高温となっていることが確認できた。
Similarly, the same verification test was performed on the peeling
一方、加熱回転体からの輻射熱を利用する他の態様としては、(2−b)前記気体加熱機構が、前記ノズルの導通路の外周が前記加熱回転体表面に接触しないように、かつ、その途中の少なくとも一部が前記加熱回転体表面に近接するように取り回しておく構成が挙げられる。図12に、かかる構成を本実施形態に採用した場合の、剥離案内板近傍の模式拡大図を示す(本図においても、図7と同様、3つのエアーノズルのうちの1つを代表させて示している。ただし、ノズル形状が異なるため、当該エアーノズルの符号は10’a−1としている。)。当該図12は、図7と同様の視点で描かれたものである。 On the other hand, as another aspect of using radiant heat from the heating rotator, (2-b) the gas heating mechanism is arranged so that the outer periphery of the conduction path of the nozzle does not contact the surface of the heating rotator, and A configuration in which at least a part of the route is arranged so as to be close to the surface of the heating rotator is mentioned. FIG. 12 shows a schematic enlarged view of the vicinity of the peeling guide plate when such a configuration is adopted in the present embodiment (in this figure, as well as FIG. 7, one of the three air nozzles is represented. However, since the nozzle shape is different, the reference numeral of the air nozzle is 10'a-1.) FIG. 12 is drawn from the same viewpoint as FIG.
図12の例では、エアーノズル10a−1が直管状とはなっておらず、内部の導通路が蛇行して、定着ロール1表面に近接している。勿論、エアーノズル10a−1の外周と定着ロール1表面とが接触しないように構成されている。このように、エアーノズル10a−1内の導通路が定着ロール1表面に近接していることから、エアーノズル10a−1内の導通路を通過する圧搾気体が加熱される。
当該態様を採用することで、前記加熱回転体表面からの輻射熱を有効に活用することができ、特別な加熱部材を設ける必要がない点で好適である。
In the example of FIG. 12, the
By adopting this mode, it is possible to effectively use the radiant heat from the surface of the heating rotator, which is preferable in that it is not necessary to provide a special heating member.
エアーノズル10a−1の形状としては、特に図12の例に限定されるものではなく、例えば、定着ロール1からの輻射熱をより多く吸収できるように、定着ロール1表面の局面形状に沿った形状とする等、各種形状を選択することができる。ただし、導通路の形状を複雑にすればするほど、圧搾気体が通過する際の圧力損失が大きくなる点を、考慮することが望まれる。そのため、できるだけ圧力損失の少ない導通路形状としつつ、定着ロール1からのより高い輻射熱を吸収するためには、前記(2−a)の態様と組み合わせることが好ましい。
The shape of the
<第2の実施形態>
図13は、本発明の第2の実施形態である定着装置の模式断面図である。本実施形態の定着装置は、ロール−ベルトニップ方式のものである。本実施形態は、上記第1の実施形態と定着装置の構成が異なるほかは、第1の実施形態と同一の構成であるため、図13において、第1の実施形態と同一の機能を示す部材には図1と同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
<Second Embodiment>
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a fixing device according to the second embodiment of the present invention. The fixing device of this embodiment is of a roll-belt nip type. This embodiment has the same configuration as the first embodiment except that the configuration of the fixing device is different from that of the first embodiment. Therefore, in FIG. 13, a member having the same function as that of the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and detailed description thereof will be omitted.
本実施形態の定着装置は、定着ロール1と、加圧回転体16と、剥離装置7,10とで主要部が構成されている。
加圧回転体16は、リードロール18、圧力ロール19および張架ロール20の3本のロールにより張架されたエンドレスベルト21と、これを介して定着ロール1に押圧される圧力パッド(圧力部材)17とで主要部が構成されている。
In the fixing device of the present embodiment, the fixing
The
エンドレスベルト21は、定着ロール1に対し所定の角度巻き付けられるように接触し、ニップ部N'を形成している。エンドレスベルト21の内側には、圧力パッド17がエンドレスベルト21を介して定着ロール1に押圧される状態で配置されている。
The
エンドレスベルト21の定着ロール1への巻付角度としては、定着ロール1の回転速度にもよるが、ニップ部N'を十分に広く確保できるよう、20〜45°程度とすることが好ましい。また、ニップ部のデュエルタイム(用紙Pの挿通時間)が、30msec以上、特に50〜70msec程度となるような巻付角度とすることが好ましい。
The winding angle of the
エンドレスベルト21は、ベース層とその表面(定着ロール1と接する面、または両面)に被覆された離型層とから構成されることが好ましい。ベース層はポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等から選ばれ、その厚さは、好ましくは50〜125μm程度、より好ましくは75〜100μm程度である。ベース層の表面に形成される離型層としては、前述の如きフッ素樹脂、例えばPFA等が5〜20μmの厚さでコーティングされたものが好ましい。
The
圧力パッド17は、例えば、幅の広いニップ部N'を確保するための弾性体部材と、該弾性体部材のエンドレスベルト21の内周面と接触する面に低摩擦層とが設けられ、金属製等のホルダーに保持されている。低摩擦層を表面に有する弾性体部材は、ほぼ定着ロール1の外周面に倣う凹形になっており、定着ロール1に対して押圧されてニップ部N'を形成し、また、その搬送方向下流の圧力ロール19はエンドレスベルト21を介して定着ロール1に強く押圧されており、定着ロール1の当該箇所に一定の歪み量を生じさせている。
The
圧力パッド17における弾性体部材としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等耐熱性の高い弾性体や、板バネ等を用いることができる。弾性体部材上に形成される低摩擦層は、エンドレスベルト21内周面と圧力パッド17との摺動抵抗を小さくするために設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性のあるものが望ましい。具体的には、テフロン(R)を含浸させたガラス繊維シート、フッ素樹脂シート、フッ素樹脂塗膜等を用いることができる。
As the elastic body member in the
エンドレスベルト21は、定着ロール1の矢印A方向の回転により、従動して矢印B方向に周動する。
トナー画像Tが表面に形成された用紙Pは、図9における左側からニップ部に向けて(矢印C方向)搬送されてくる。ニップ部に挿通させられた用紙P表面のトナー画像Tは、ニップ部に作用する圧力と、ヒータ2により定着ロール1を通じて与えられる熱と、により定着させられる。本実施形態の定着装置により定着を行えば、ニップ部を広く採ることができるため、安定した定着性能を確保することができる。
The
The sheet P on which the toner image T is formed is conveyed from the left side in FIG. 9 toward the nip portion (in the direction of arrow C). The toner image T on the surface of the paper P inserted through the nip portion is fixed by the pressure acting on the nip portion and the heat applied through the fixing
既述の如く、ニップ部N'の出口において圧力ロール19が定着ロール1に押圧され、定着ロール1の弾性層3に歪みを与えている。このような構成により、ニップ部N'が確保されるとともに、ニップ部N'の出口付近において定着ロール1の歪みが局所的に大きくなるようにしている。
As described above, the
本実施形態の定着装置によれば、ニップ部N'の出口付近における定着ロール1の歪み量を比較的大きく採ることができる。このように該歪み量を大きく採ればセルフストリッピングが可能となり、離型剤(オイル)を使用することなく高い離型性能が得られる。勿論、さらに高い離型性を得るためにオイルを使用してもよい。オイルを使用する場合には、適宜、定着ロールおよびベルトの表面層の材質を変更してもよい。
According to the fixing device of the present embodiment, the amount of distortion of the fixing
しかしながら、既述の如く、トナー画像Tのトナー量が多い、用紙Pの先端近くまでトナー画像Tがある、用紙Pの坪量が小さい、用紙Pが薄いコート紙である、等剥離が困難な条件であっても、より一層安定した剥離を行うことができるようにするためには、本発明の剥離装置を備えることが極めて有効である。本実施形態においては、第1の実施形態と同様の剥離装置7,10を採用することで、極めて高い剥離性能を実現している。
剥離装置7,10の具体的な構成、好ましい態様、変形例等については、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
However, as described above, the toner image T has a large amount of toner, the toner image T is close to the tip of the paper P, the basis weight of the paper P is small, the paper P is thin coated paper, and the like is difficult to peel off. In order to enable more stable peeling even under the conditions, it is extremely effective to have the peeling device of the present invention. In this embodiment, extremely high peeling performance is realized by employing the
Since the specific configuration, preferable mode, modification, and the like of the
本実施形態の定着装置においては、さらに、気体吐出装置10におけるノズルの先端に、本発明に言う気体加熱機構としての外部加熱ヒータ(外部加熱部材)9が備えられている。かかる外部加熱ヒータ9により加熱された圧搾気体が、各エアーノズルから吐出される。それにより、吐出した後に定着ロール1や用紙P表面のトナー画像Tに当たる圧搾気体が、予め加熱されているため、定着ロール1表面やトナー画像Tの温度を低下させてしまうことによる不具合、特にグロスむら等画質上の問題が緩和される。
この外部加熱ヒータ9の機能、構成、作用、好ましい態様や、気体加熱機構として採用可能な他の態様については、第1の実施形態と同様なので、その詳細な説明は、割愛する。
In the fixing device of this embodiment, an external heater (external heating member) 9 as a gas heating mechanism according to the present invention is further provided at the tip of the nozzle in the
Since the function, configuration, action, and preferred mode of the
以上のように、本実施形態によれば、画像、用紙P、および定着ロール1に損傷を与えることなく、剥離が困難な用紙Pであっても、何ら問題なく高い用紙剥離性が実現されるというAPS技術による利益を享受できると共に、エアーノズル10aから吐出される、および/または、吐出された圧搾気体を加熱する外部加熱ヒータ(気体加熱機構)9を含むことで、剥離に寄与する圧搾気体の温度を高めておくことができる。そのため、定着ロール1やトナー画像T等について、圧搾気体の作用により冷却してしまうことによる影響を排除することができ、グロスむらの発生が抑制され、安定した画質の定着画像を形成することができる。
すなわち、本実施形態により、本発明は、ロール−ベルトニップ方式の定着装置においても好適に適用可能であることがわかる。
As described above, according to this embodiment, even if the paper P is difficult to be peeled without damaging the image, the paper P, and the fixing
That is, according to this embodiment, it can be seen that the present invention can be suitably applied to a roll-belt nip type fixing device.
以上、<第1の実施形態>および<第2の実施形態>の2つの態様を挙げて、本発明の定着装置を説明したが、本発明は上記例に限定されるものではない。
また、定着装置として、2ロール方式の定着装置、ベルトについては複数のロールにより張架された状態のロール−ベルトニップ方式の定着装置を例に挙げて説明したが、その他、フリーベルトニップ方式やベルト−ベルトニップ方式の定着装置についても、本発明を好適に適用することができ、いずれも本発明の定着装置を構成する。ただし、剥離対象となる加熱回転体がベルト状の場合には、前記剥離案内板の取り付け位置を、前記加熱回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する領域、またはその下流にすることが必要となる。
As described above, the fixing device of the present invention has been described with reference to the two aspects of the first embodiment and the second embodiment, but the present invention is not limited to the above example.
Further, as the fixing device, a two-roll type fixing device and a belt-roll nip type fixing device in which the belt is stretched by a plurality of rolls have been described as examples. The present invention can also be suitably applied to a belt-belt nip type fixing device, both of which constitute the fixing device of the present invention. However, when the heating rotator to be peeled is belt-shaped, the mounting position of the peeling guide plate is set to a region where the surface of the heating rotator advances in a curved direction in the circumferential direction or downstream thereof. Is required.
図14に、前記剥離案内板の取り付け位置を考察するための、剥離対象となるベルト状の加熱回転体と用紙との密着状態を説明する拡大断面図を示す。図14において、25はベルト状の加熱回転体であり、ロール26および他の不図示のロールにより張架され、矢印Q方向に周動する。
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view for explaining a contact state between the belt-like heating rotator to be peeled and the paper for considering the attachment position of the peeling guide plate. In FIG. 14,
剥離対象となる加熱回転体25表面には、剥離しようとする記録媒体が密着した(貼り付いた)状態で加熱回転体25の周動とともに矢印Q方向に搬送される。図14には、記録媒体が密着したままであると仮定した場合について、搬送とともに移動する記録媒体Pa〜Peの最先端部のみを点線で示している。
加熱回転体25表面に密着した状態で矢印Q方向に搬送された記録媒体Paは、加熱回転体25が周動方向に直線状に進行しているため、記録媒体Paの最先端部には、自身のコシによる剥離力が作用しない。
The recording medium to be peeled is transported in the direction of the arrow Q along with the circumferential movement of the
Recording medium P a which is conveyed in the arrow Q direction in close contact with the
加熱回転体25は、ロール26に張架されているため、ロール26に巻き付きその進行方向が切り替えられる地点で、加熱回転体25が周動方向に曲線を描いて進行する。具体的には、直線Lから直線Mで仕切られた領域においては、加熱回転体25は、周動方向に曲線を描いて進行する。
Since the
したがって、直線Lの境界を超えこの領域に差し掛かった記録媒体Pbの最先端部には、前記剥離力が作用し始める。この剥離力の作用は、記録媒体の最先端部が直線Lから直線Mで仕切られた領域の間にある間は確実に生じている。すなわち、当該領域間に最先端部が位置する記録媒体Pcには当然に前記作用が生じている。 Therefore, the leading end of the recording medium P b that approaching this region beyond the boundaries of the linear L, the peel force begins to act. The action of the peeling force is surely generated while the leading end portion of the recording medium is between the areas partitioned by the straight line L and the straight line M. In other words, the above-described action naturally occurs in the recording medium P c in which the most advanced portion is located between the areas.
さらに、この領域を終えても暫くは、記録媒体全体が曲線を描いていれば、自身のコシの作用により、依然として前記剥離力が作用している。すなわち、直線Mの境界を超えてこの領域の下流に最先端部が位置する記録媒体Pdについても前記作用が生じている。
その後、再び加熱回転体25が周動方向に直線状に進行する状態になり、当該位置において加熱回転体25に密着した状態の記録媒体Peについては、自身のコシによる剥離力の作用は生じなくなる。
Furthermore, if the entire recording medium draws a curve for a while after finishing this region, the peeling force still acts due to its own stiffness. In other words, the above-described operation occurs also for the recording medium P d in which the most advanced portion is located downstream of this region beyond the boundary of the straight line M.
Thereafter, ready to proceed again
図14に示される記録媒体については、Pb〜Pdの間の記録媒体が剥離し得るものであり、これらが自身のコシによる剥離力を利用して、あるいはこの剥離力を補い有効に最先端部のみ剥離させることにより、記録媒体全面を剥離するのが本発明のポイントであり、この点から考慮すると、Pb〜Pdの間の記録媒体、換言すれば前記加熱回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する直線Lから直線Mまでの領域またはその下流に、記録媒体の最先端部が位置するときに剥離することが要求される。 In the recording medium shown in FIG. 14, the recording medium between P b and P d can be peeled off, and these effectively utilize the peeling force due to their own stiffness or compensate for this peeling force. The point of the present invention is that the entire surface of the recording medium is peeled off by peeling off only the tip, and considering this point, the recording medium between P b and P d , in other words, the surface of the heating rotator is surrounded. It is required to peel off when the most advanced portion of the recording medium is located in the region from the straight line L to the straight line M that travels in a curved line in the moving direction or downstream thereof.
勿論、剥離案内板の加熱回転体表面と近接する一辺(先端)と、当該加熱回転体表面との距離を近づければ、ほとんど直線L上に剥離案内板の先端を配置することもでき、一方、これを離した場合、直線Mからかなり下流の位置に剥離案内板の先端を配置可能である点である。したがって、既述の如く、前記剥離案内板の取り付け位置としては、前記加熱回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する領域、またはその下流にすることが必要となる。ここで「その下流」についての具体的な範囲については、記録媒体の厚さや材質から来るコシ、トナー画像の領域、トナー画像のトナー量等により変わってくるため、一概には言えない。 Of course, if the distance between the one side (tip) of the peeling guide plate close to the surface of the heating rotator and the surface of the heating rotator is reduced, the tip of the peeling guide plate can be arranged almost on the straight line L. When this is separated, the tip of the peeling guide plate can be arranged at a position considerably downstream from the straight line M. Therefore, as described above, the attachment position of the peeling guide plate needs to be a region where the surface of the heating rotator advances in a curved direction in the circumferential direction, or downstream thereof. Here, the specific range of “downstream” cannot be generally described because it changes depending on the thickness and material of the recording medium, the area of the toner image, the toner amount of the toner image, and the like.
以上の例は、剥離対象となる加熱回転体がベルトの場合のみ問題となり、これが上記各実施形態のように円筒である場合には、その表面が周動方向に描くのはいつでも曲線であり、いずれの位置においても前記剥離力の作用が生じるため、剥離案内板の設置位置に関する当該要件は問題とならない。この剥離案内板の位置に関する考え方は、本発明の剥離装置を定着装置に適用した場合に限らず、例えば後述の画像形成装置のように、画像形成装置のいずれの箇所に適用した場合にも同様である。 The above example is a problem only when the heating rotator to be peeled is a belt, and when this is a cylinder as in each of the above embodiments, the surface is always curved in the circumferential direction, Since the peeling force acts at any position, the requirement regarding the installation position of the peeling guide plate is not a problem. The concept regarding the position of the peeling guide plate is not limited to the case where the peeling device of the present invention is applied to a fixing device, but is the same when applied to any part of the image forming device, for example, an image forming device described later. It is.
以上のような構成の定着装置は、従来公知の電子写真方式の画像形成装置に用いることができる。即ち、電子写真方式によりシート状の記録媒体表面に未定着のトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、前記記録媒体表面に保持されたトナー画像を、加熱および加圧することにより定着する定着手段と、を備える画像形成装置において、定着手段として上記構成の定着装置を用いることにより、剥離性に優れ、高画質化、高速化を満足し得る画像形成装置を提供することができる。 The fixing device having the above configuration can be used in a conventionally known electrophotographic image forming apparatus. That is, a toner image forming unit that forms an unfixed toner image on the surface of a sheet-like recording medium by electrophotography, and a fixing unit that fixes the toner image held on the surface of the recording medium by heating and pressing. By using the fixing device having the above-described configuration as a fixing unit, an image forming apparatus that is excellent in peelability and can satisfy high image quality and high speed can be provided.
上記トナー画像形成手段としては、例えば、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、得られたトナー像をシート状の記録媒体に転写する転写手段と、を含むものが挙げられる。
なお、定着装置以外の構成は、従来公知のいずれの構成であっても、本発明の目的に反しない限り用いることができる。
As the toner image forming means, for example, an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier and a developing means for developing the electrostatic latent image with toner were obtained. And a transfer unit that transfers the toner image to a sheet-like recording medium.
Any configuration other than the fixing device known in the art can be used as long as it is not contrary to the object of the present invention.
以上、本発明の定着装置、画像形成装置について、いくつかの例を挙げて説明したが、本発明はこれら構成に限定されるものではない。本発明は、必須の構成要件を具備するものであれば問題なく、当業者は、公知の知見により種々の変更を加えることができる。 The fixing device and the image forming apparatus of the present invention have been described above with some examples, but the present invention is not limited to these configurations. The present invention has no problem as long as it has essential constituent requirements, and those skilled in the art can make various modifications based on known knowledge.
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
<実施例および比較例>
第1の実施形態の構成の定着装置を用いて、画質の評価試験を行った。ニップ部Nを通過した後の用紙P表面の溶融トナーが、定着ロール1に対して付着して、その状態から用紙Pを剥がすのに大きな剥離力が必要となる条件において評価を実施した。
具体的な諸元を、以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
<Examples and Comparative Examples>
An image quality evaluation test was performed using the fixing device having the configuration of the first embodiment. Evaluation was performed under the condition that the molten toner on the surface of the paper P after passing through the nip portion N adheres to the fixing
Specific specifications are shown below.
(定着装置部分の諸元)
・定着ロール1の構成:白黒定着用ハードロール(直径40mmのアルミニウムコアに厚さ20μmのPFAチューブを被覆したフッ素系樹脂コートハードロール。)、および、カラー定着用ソフトロール(外径62mm、内径55mm、長さ350mmの円筒状に形成されたアルミニウムコアに、シリコーンLSR(Liquid Silicone Rubber)ゴム(JIS−Aのゴム硬度:35度)が2mmの厚さに被覆されているとともに、弾性体層の表面には、さらに表面層としてPFAチューブが30μmの厚さで形成されたロール。)の2種類
(Specifications of fixing unit)
・定着ロール1の回転速度(プロセススピード):250mm/s
・定着ロール1の表面温度:150〜160℃に制御
・定着ロール1−加圧ロール6間のニップ圧:490〜686N(50〜70kgf))
・用紙P(記録媒体):ともにA4サイズの、富士ゼロックス製S紙(坪量56g/m2、代表的な普通紙)および富士ゼロックス製OKトップコート紙(坪量64g/m2、坪量の小さい腰のない紙)を選択し、搬送方向は、図15に示すように横送り(Long Edge Feed)とした。
-Rotation speed of fixing roll 1 (process speed): 250 mm / s
・ Surface temperature of fixing roll 1: Control to 150 to 160 ° C. ・ Nip pressure between fixing
Paper P (recording medium): A4 size S paper made by Fuji Xerox (basis weight 56 g / m 2 , typical plain paper) and Fuji Xerox OK top coat paper (basis weight 64 g / m 2 , basis weight) Paper having a small waist), and the transport direction was set to be a lateral feed as shown in FIG.
・トナー:オイルレスフューザー用のカラー重合トナー(富士ゼロックス製オイルレスカラー重合トナー、EAトナー:顔料とワックス粒子、そしてそれらを結合させる乳化重合樹脂粒子を水溶液中で化学反応させ加熱成形したもの)
・未定着のトナー画像T:イエロー、マゼンタおよびシアンの3色からなるプロセスブラックのベタ画像を用紙Pの略全幅にわたり静電転写させたもの。トナー量は、20g/m2のものを20枚用意し、全て定着した。用紙先端部の余白は、図15に示すように、3mmとした。なお、未定着の白黒トナー画像は、単色ブラックのベタ画像0.7g/m2を静電転写させている。
-Toner: Color polymerization toner for oilless fuser (Fuji Xerox oilless color polymerization toner, EA toner: Pigment and wax particles, and emulsion polymerization resin particles that combine them are chemically reacted in aqueous solution and heat-molded)
Unfixed toner image T: a solid image of process black consisting of three colors of yellow, magenta, and cyan electrostatically transferred over substantially the entire width of the paper P. Twenty sheets with a toner amount of 20 g / m 2 were prepared and all were fixed. The margin at the leading edge of the paper was 3 mm as shown in FIG. The unfixed black and white toner image is electrostatically transferred with a solid black image of 0.7 g / m 2 .
(気体吐出装置10の諸元)
・エアーポンプ10d:市販の空気供給能力8リットル/minのポンプ
・気体溜め10c:タンク容量200ccのACCUMULATOR
・エアーノズル数:3個(10a−1,10a−2,10a−3)
・電磁弁のオリフィス径:1.5mm
・圧搾気体:空気を用い、圧力0.2MPa(大気圧を0とする)、吐出時間0.025secとした。
・圧搾気体の吐出タイミング:事前に圧搾気体の吐出実験を行い、適切な状態に設定
(Specifications of the gas discharge device 10)
・
-Number of air nozzles: 3 (10a-1, 10a-2, 10a-3)
・ Orifice diameter of solenoid valve: 1.5mm
-Compressed gas: Air was used, the pressure was 0.2 MPa (the atmospheric pressure was 0), and the discharge time was 0.025 sec.
・ Compressed gas discharge timing: Perform a compressed gas discharge experiment in advance and set it to an appropriate state
(気体加熱機構の態様ないし諸元)
・気体加熱機構の態様:第1の実施形態と同様、図7に示す外部加熱ヒータ9−1の態様とした。
・外部加熱ヒータ9の種類:ニクロム線ヒータ(各150W)
(Aspects and specifications of the gas heating mechanism)
-Mode of the gas heating mechanism: The mode of the external heater 9-1 shown in FIG. 7 is used as in the first embodiment.
・ Type of external heater 9: Nichrome wire heater (150W each)
(剥離案内板7の諸元)
・剥離案内板7は、図4に示されるように凸部を3個有する形状のA4横幅の長さに適応する異形先端形状のものを採用した。具体的な寸法は、長手方向の長さ392mm、図4(b)における辺8aおよび8bの長さ32mm並びに8cの長さ5mm、凸部7aの幅36mm、凹部7bの表面8a側の曲率半径約50mm並びに裏面8b側の曲率半径60mmである。
・剥離案内板7の材質:ステンレス鋼
・定着ロール1表面における剥離ポイントSの接線Eに対する表面8aの為す角θ(図8参照):−5°
・剥離案内板7先端と定着ロール1表面とのギャップ:0.2〜0.5mm
・剥離案内板7の設置位置:適切に調整(ニップ部N出口から4〜15mm)
(Specifications of peeling guide plate 7)
As the peeling
-Material of the peeling guide plate 7: Stainless steel-Angle θ formed by the
・ Gap between the leading edge of the peeling
・ Installation position of peeling guide plate 7: Adjust appropriately (4-15mm from nip N outlet)
以上の条件の定着装置(剥離装置を含む)を用い、用紙Pを2種類、定着ロール1を2種類、さらに外部加熱ヒータ8を電源のON(実施例)−OFF(比較例)両状態の計8水準で定着し、画質の評価試験を行った。評価試験は、未定着トナー画像Tが静電転写された用紙Pを、連続して20枚、定着装置のニップ部を通過させ、得られた画像の画質を光沢度差(グロス差)と官能評価とで、以下の基準により評価した。結果を下記表1にまとめて示す。
Using the fixing device (including the peeling device) under the above conditions, two types of paper P, two types of fixing
(光沢度差)
用紙Pの先端部の画像と画像面全面の光沢度を20点測定し、光沢度差を比較した。光沢度の中心値に対して、測定値がどの程度の範囲に分布しているかにより、以下の基準で評価した。
○:±5。
△:±5より大きく±10より小さい。
×:±10以上。
(Glossiness difference)
The glossiness of the image at the front end of the paper P and the entire surface of the image surface was measured at 20 points, and the difference in glossiness was compared. Evaluation was made according to the following criteria depending on the range of the measured values distributed with respect to the central value of the glossiness.
○: ± 5.
Δ: More than ± 5 and less than ± 10.
X: ± 10 or more.
(画質官能評価)
○:凝視しても欠陥が全く見当たらない。
△:凝視すれば微小の欠陥がある。
×:目視でわかる欠陥が発生する場合がある。
(Image quality sensory evaluation)
○: No defects are found even when staring.
(Triangle | delta): If it stares, there will be a micro defect.
X: Defects that can be visually observed may occur.
<実施例および比較例の考察>
上記表1に示されるように、本発明の構成を具備する実施例の定着装置では、良好な画質の記録画像を得ることができたことがわかる。白黒画像よりもカラー画像において、特にその大きな効果が認められる。それに対して、比較例では、剥離性については良好であったものの、画質について、一部で若干低下している条件が見られた。
したがって、本実施例の結果から、本発明の構成を具備する定着装置が、高い用紙剥離性を確保しつつ、良好な画質の記録画像を得ることができることがわかる。
<Consideration of Examples and Comparative Examples>
As shown in Table 1 above, it can be seen that with the fixing device of the example having the configuration of the present invention, a recorded image with good image quality could be obtained. The effect is particularly significant in color images than in black and white images. On the other hand, in the comparative example, although the peelability was good, there was a condition that the image quality was slightly lowered in part.
Therefore, it can be seen from the results of this example that the fixing device having the configuration of the present invention can obtain a recorded image with good image quality while ensuring high sheet peelability.
1:定着ロール(加熱回転体)、 2:ヒータ、 3:弾性層、 4:表面層、 5:コア、 6:加圧ロール(加圧回転体)、 7:剥離案内板、 7a:凸部、 7b:凹部、 8a:表面、 8b:裏面、 8c:端縁面、 9:外部加熱ヒータ(外部加熱部材、気体加熱機構)、 10:気体吐出装置、 10a,10’a:エアーノズル、 10b:電磁弁、 10c:気体溜め、 10d:エアーポンプ、 10e:連結配管、 10f:エアーパルスコントローラー、 10g:レギュレーター、 11:排出ガイド、 12:排出ロール、 16:加圧回転体、 17:圧力パッド、 18:リードロール、 19:圧力ロール、 20:張架ロール、 21:エンドレスベルト、 25:加熱回転体、 26:ロール、 29:兼用ヒータ(外部加熱部材、気体加熱機構)、 30:ロータリー現像器、 31:感光体、 32:クリーニング装置、 33:帯電器、 34:露光装置、 35:転写ドラム、 36:給紙ガイド、 37:帯電器、 38:剥離除電器、 39:定着装置、 40:転写装置、 41:搬送ガイド、 42:除電器、 49:内部加熱ヒータ(内部加熱部材、気体加熱機構)、 E:接線(直線)、 G:先端、 N:ニップ部、 P:用紙(記録媒体)、 Pa〜Pe:記録媒体、 S:剥離ポイント、 T:トナー画像、 X:初期気流、 Y:ギャップ通過気流 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Fixing roll (heating rotary body), 2: Heater, 3: Elastic layer, 4: Surface layer, 5: Core, 6: Pressurizing roll (pressing rotary body), 7: Peeling guide plate, 7a: Convex part 7b: recess, 8a: front surface, 8b: back surface, 8c: edge surface, 9: external heater (external heating member, gas heating mechanism), 10: gas discharge device, 10a, 10'a: air nozzle, 10b : Solenoid valve, 10c: Gas reservoir, 10d: Air pump, 10e: Connection piping, 10f: Air pulse controller, 10g: Regulator, 11: Discharge guide, 12: Discharge roll, 16: Pressure rotating body, 17: Pressure pad , 18: lead roll, 19: pressure roll, 20: tension roll, 21: endless belt, 25: heating rotor, 26: roll, 29: combined heater (external heating member, gas heater) ), 30: Rotary developer, 31: Photoconductor, 32: Cleaning device, 33: Charger, 34: Exposure device, 35: Transfer drum, 36: Feeding guide, 37: Charger, 38: Stripping static eliminator, 39: fixing device, 40: transfer device, 41: transport guide, 42: static eliminator, 49: internal heater (internal heating member, gas heating mechanism), E: tangential line (straight line), G: tip, N: nip portion , P: sheet (recording medium), P a ~P e: recording medium, S: peeling point, T: toner image, X: initial stream, Y: gap passing airflow
Claims (15)
前記ニップ部を通過した後、前記トナー画像を構成する溶融状態となったトナーにより前記加熱回転体の表面に貼り付いた状態で搬送される記録媒体を、前記加熱回転体から剥離する剥離手段を備え、
該剥離手段が、前記加熱回転体表面が周動方向に曲線を描いて進行する領域、またはその下流に、前記加熱回転体表面に一辺が近接し、かつ、前記加熱回転体の周動方向に寝かせられた状態で配される剥離案内板と、前記加熱回転体表面とそれに対向する前記剥離案内板表面とに挟まれた領域から、前記加熱回転体表面とそれに近接する前記剥離案内板の一辺との間隙に向けて、パイプ状の導通路およびその先端に設けられた吐出口からなるノズルによりパルス状の圧搾気体を吐出する気体吐出機構と、から構成され、
さらに、前記ノズルから吐出される、および/または、吐出された圧搾気体を加熱する気体加熱機構を含むことを特徴とする定着装置。 At least, a heating rotator whose surface is heated to rotate and a pressure rotator that abuts on the surface of the heating rotator to form a nip portion, and a toner image made of unfixed toner is formed on the surface. A fixing device that fixes the toner image by inserting the sheet-like recording medium into the nip portion so that a surface on which the toner image is formed contacts the surface of the heating rotator,
Separating means for separating the recording medium transported in a state of being attached to the surface of the heating rotator by the molten toner constituting the toner image after passing through the nip portion from the heating rotator. Prepared,
The peeling means is located in a region where the surface of the heating rotator progresses in a curved direction in the circumferential direction, or downstream thereof, with one side close to the surface of the heating rotator, and in the circumferential direction of the heating rotator. One side of the peeling guide plate adjacent to the surface of the heating rotator and from the region sandwiched between the peeling guide plate arranged in a laid state and the surface of the heating rotator and the surface of the peeling guide plate facing the heating guide A gas discharge mechanism that discharges a pulsed compressed gas with a nozzle comprising a pipe-shaped conduction path and a discharge port provided at the tip of the pipe-shaped conduction path, and
The fixing device further includes a gas heating mechanism that heats the compressed gas discharged from the nozzle and / or discharged.
前記定着手段が、請求項1に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。 At least toner image forming means for forming an unfixed toner image on the surface of a sheet-like recording medium by electrophotography, and fixing means for fixing the toner image held on the surface of the recording medium by heating and pressing. An image forming apparatus comprising:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit is the fixing device according to claim 1.
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