JP2006058372A

JP2006058372A - Fixing device and image forming apparatus equipped therewith

Info

Publication number: JP2006058372A
Application number: JP2004237371A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Takenaka; 嘉和竹中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-03-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device which is equipped with a fixing belt in terms of satisfying separation performance of recording paper and a separating gear roller on the outlet side of a fixing nip in terms of the durability of a fixing roller or a fixing belt, and separates and carries the recording paper which has been carried in a wound state, by rotation of the separating roller, and to provide an image forming apparatus equipped with the fixing device. <P>SOLUTION: The fixing device for fixing the unfixed toner image transferred on the recording paper 6 by heat and pressure includes separating members 9, and 11 mounted having a certain gap as the separating means for separating the recording paper 6 from fixing means 1, 2 and 4, and the recording paper 6 is separated and carried by rotation of the separating members 9, and 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、記録紙上に転写した未定着トナー像を例えば熱と圧力とで定着する定着装置及びこれを備えた複写機、ファクシミリ、プリンタを含む画像形成装置に関し、とくに定着ローラ或いは定着ベルト側の剥離層、及び加圧ローラ側から記録紙を剥離する剥離手段を備えた定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image transferred onto a recording paper by, for example, heat and pressure, and an image forming apparatus including a copying machine, a facsimile, and a printer provided with the fixing device. The present invention relates to a fixing device having a peeling layer and a peeling means for peeling the recording paper from the pressure roller side, and an image forming apparatus having the fixing device.

従来から、定着装置において、記録紙がその定着ニップに搬送され、定着ベルト側に巻き付いて搬送されてきたときに、分離爪によって、強制的に分離搬送される技術は知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１０は従来における定着装置を示す概略図である。定着ローラ１と加熱ローラ３が定着ベルト４によって連結され、定着ベルト４と加圧ローラ２の部分で定着ニップが形成されている。記録紙６がその定着ニップに搬送され、定着ベルト４側に巻き付いて搬送されてきたときに、分離爪５によって、強制的に分離搬送される。
図１１は特許文献１の定着装置を説明する概略図である。図１０の従来の定着装置と異なり、分離爪５の替わりに剥離シート７によって、定着ベルト４に巻き付いてきた記録紙６を分離搬送している。
特開２００３−７６２０１公報 2. Description of the Related Art Conventionally, in a fixing device, a technique in which a recording paper is forcibly separated and conveyed by a separation claw when the recording paper is conveyed to the fixing nip and wound around the fixing belt is known (for example, Patent Document 1).
FIG. 10 is a schematic view showing a conventional fixing device. The fixing roller 1 and the heating roller 3 are connected by a fixing belt 4, and a fixing nip is formed at the portion of the fixing belt 4 and the pressure roller 2. When the recording paper 6 is conveyed to the fixing nip and wound around the fixing belt 4 and conveyed, the recording paper 6 is forcibly separated and conveyed by the separation claw 5.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a fixing device disclosed in Patent Document 1. Unlike the conventional fixing device of FIG. 10, the recording paper 6 wound around the fixing belt 4 is separated and conveyed by the release sheet 7 instead of the separation claw 5.
JP 2003-76201 A

従来の定着装置においては、定着ローラ及び定着ベルトに巻き付いて搬送されてくる記録紙に対しては、直接定着ローラ或いは定着ベルトに接触している分離爪を用いて、強制的に分離する分離機構を持っている。
しかしながら、この分離機構では、分離爪が定着ローラ或いは定着ベルトに接触しているため、定着ローラ或いは定着ベルトに傷が付き、耐久性を落としてしまうという欠点がある。
特許文献１において、定着ローラ或いは定着ベルトとの間に、隙間を設けて、剥離シートを取り付けることによって、定着ローラ或いは定着ベルトの耐久性を解決している。
しかしながら、この構成では、初期的には剥離シートによって、分離性能も満足できるが、熱が加わり、温度が上昇したりすることで剥離シートが変形したり、経時で剥離シートが磨耗したりすると、剥離シートの位置が変化してしまうため、巻き付いて搬送されてきた記録紙に対して分離搬送性能を満足することができない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、記録紙の分離性能を満足するという観点及び定着ローラ或いは定着ベルトの耐久性という観点から、定着ニップの出口側に分離ギヤローラを備え、この分離ギヤローラが回転することによって、巻き付いた状態で搬送されてきた記録紙を分離搬送する定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 In a conventional fixing device, a separation mechanism that forcibly separates recording paper wound around a fixing roller and a fixing belt by using a separation claw that is in direct contact with the fixing roller or the fixing belt. have.
However, this separation mechanism has a drawback in that the separation claw is in contact with the fixing roller or the fixing belt, so that the fixing roller or the fixing belt is damaged and the durability is lowered.
In Patent Document 1, the durability of the fixing roller or the fixing belt is solved by providing a gap between the fixing roller or the fixing belt and attaching a release sheet.
However, in this configuration, the separation sheet can initially satisfy the separation performance, but when the heat is applied and the temperature rises, the release sheet is deformed, or the release sheet is worn over time. Since the position of the release sheet is changed, the separation and conveyance performance cannot be satisfied with respect to the recording paper that has been wound and conveyed.
Accordingly, the object of the present invention is to provide a separation gear roller on the exit side of the fixing nip from the viewpoint of satisfying the recording paper separation performance and the durability of the fixing roller or the fixing belt in consideration of the above-described situation. An object of the present invention is to provide a fixing device that separates and conveys a recording sheet conveyed in a wound state by rotating the separation gear roller, and an image forming apparatus including the same.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、記録紙上に転写した未定着トナー像を熱と圧力によって定着する定着装置において、定着手段から記録紙を分離する分離手段として、或る隙間を持って取り付けられた分離部材を備え、この分離部材が回転することによって記録紙を分離搬送することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記定着手段としての定着ローラ或いは定着ベルトに巻き付いた記録紙を分離する分離手段として、分離ギヤローラが設けられることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記定着手段としての加圧ローラに巻き付いた記録紙を分離する分離手段として、分離ギヤローラが設けられることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記分離ギヤローラが回転することによって、前記記録紙を分離搬送する請求項３記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記定着ローラ或いは定着ベルト側に設けた分離ギヤローラと前記加圧ローラ側に設けた分離ギヤローラの両方を備える請求項２又は３記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記２つの分離ギヤローラの回転を調整可能にする請求項５記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項記載の定着装置を備える画像形成装置を特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a fixing device that fixes an unfixed toner image transferred onto a recording paper by heat and pressure, as a separating means for separating the recording paper from the fixing means. A separation member attached with a certain gap is provided, and the separation sheet rotates to separate and convey the recording paper.
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, a separation gear roller is provided as a separation means for separating the fixing roller as the fixing means or the recording paper wound around the fixing belt.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a separation gear roller is provided as separation means for separating the recording paper wound around the pressure roller as the fixing means.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the third aspect, wherein the recording paper is separated and conveyed by rotation of the separation gear roller.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the second or third aspect, comprising both a separation gear roller provided on the fixing roller or fixing belt side and a separation gear roller provided on the pressure roller side. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, the fixing device according to the fifth aspect is characterized in that the rotation of the two separation gear rollers can be adjusted.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the fixing device according to any one of the first to sixth aspects.

本発明によれば、定着ローラ或いは定着ベルトを傷付けることなく、かつ温度変化による変形、磨耗による位置の変化無く、安定した記録紙の分離搬送機能を可能とする。 According to the present invention, a stable recording paper separating and conveying function can be realized without damaging the fixing roller or the fixing belt, and without being deformed due to temperature change or position change due to wear.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による定着装置の第１の実施の形態を示す概略図である。図１において、定着ニップ形成の機構は従来までの定着装置と同等である。定着装置は定着ローラ（定着手段）１、或いは定着ベルト（定着手段）４、及び加圧ローラ（定着手段）２を含んでいる。定着ローラ１と加熱ローラ３が定着ベルト４によって連結され、定着ベルト４と加圧ローラ２の部分で定着ニップが形成されている。記録紙６がその定着ニップに搬送されて定着される。
なお、この定着装置は、電子写真式画像形成装置において、感光体上から転写紙上に転写されたトナー像を転写紙上に加熱しながら加圧することによって定着させる手段である。
この実施の形態においては、記録紙６の分離性能を満足するという観点、及び加圧ローラ２の耐久性という観点から、定着ニップの出口側（加圧ローラ側）に加圧ローラ２と或る隙間を持って分離ギヤローラ９を有する。
図１０、図１１に夫々示した従来装置における分離爪５、剥離シート７の替わりに、定着ローラ１の定着ローラ軸８とタイミングベルト１０によって連結された分離ギヤローラ（分離手段、分離部材）９によって記録紙６を分離搬送する。
図２は図１の定着ベルト、分離ギヤローラ及び加圧ローラの関係を示す概略図である。図示はしていないが、タイミングベルト１０と連結されているのは分離ギヤローラ９の軸の部分であり、定着ベルト４の回転が、タイミングベルト１０から伝わり、分離ギヤローラ９を回転させる。
これによって、記録紙６の分離性能を満足するという観点、及び加圧ローラ２の耐久性という観点から、定着ニップの出口側（加圧ローラ側）に有している分離ギヤローラ９を回転することによって、巻き付いた状態で搬送されてきた記録紙６を分離搬送できる。
図３は定着ベルトに巻き付いて搬送されてきている状態の記録紙を示す概略図である。図３に示すように、記録紙６は定着ベルト４に巻き付いて搬送されてきている。
巻き付いて搬送されてきた記録紙６の先端と、回転している分離ギヤローラ９のギヤの先端が当たることによって、巻き付いて搬送されてきた記録紙６が分離される。
図４は分離ギヤローラの回転によって搬送されていく記録紙を示す概略図である。図４に示すように、分離ギヤローラ９によって分離された記録紙６は分離ギヤローラ９の回転によって定着ベルトから剥離されて、加圧ローラ２側へ搬送されていく。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention. In FIG. 1, the fixing nip forming mechanism is the same as that of a conventional fixing device. The fixing device includes a fixing roller (fixing unit) 1 or a fixing belt (fixing unit) 4 and a pressure roller (fixing unit) 2. The fixing roller 1 and the heating roller 3 are connected by a fixing belt 4, and a fixing nip is formed at the portion of the fixing belt 4 and the pressure roller 2. The recording paper 6 is conveyed to the fixing nip and fixed.
This fixing device is a means for fixing an electrophotographic image forming apparatus by heating and pressing a toner image transferred from a photosensitive member onto a transfer paper onto the transfer paper.
In this embodiment, from the viewpoint of satisfying the separation performance of the recording paper 6 and the durability of the pressure roller 2, the pressure roller 2 and the pressure roller 2 are on the exit side (pressure roller side) of the fixing nip. The separation gear roller 9 is provided with a gap.
10 and 11, instead of the separation claw 5 and the release sheet 7 in the conventional apparatus, a separation gear roller (separation means, separation member) 9 connected by a fixing roller shaft 8 of the fixing roller 1 and a timing belt 10 is used. The recording paper 6 is separated and conveyed.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship among the fixing belt, separation gear roller, and pressure roller of FIG. Although not shown, the shaft belt of the separation gear roller 9 is connected to the timing belt 10, and the rotation of the fixing belt 4 is transmitted from the timing belt 10 to rotate the separation gear roller 9.
Thus, the separation gear roller 9 provided on the exit side (pressure roller side) of the fixing nip is rotated from the viewpoint of satisfying the separation performance of the recording paper 6 and the durability of the pressure roller 2. Thus, the recording paper 6 conveyed in the wound state can be separated and conveyed.
FIG. 3 is a schematic view showing the recording paper being wound around the fixing belt and conveyed. As shown in FIG. 3, the recording paper 6 is wound around the fixing belt 4 and conveyed.
When the leading edge of the recording paper 6 that has been wound and conveyed and the leading edge of the rotating separation gear roller 9 contact each other, the recording paper 6 that has been wound and conveyed is separated.
FIG. 4 is a schematic view showing the recording paper conveyed by the rotation of the separation gear roller. As shown in FIG. 4, the recording paper 6 separated by the separation gear roller 9 is peeled from the fixing belt by the rotation of the separation gear roller 9 and is conveyed to the pressure roller 2 side.

図５は本発明による定着装置の第２の実施の形態を示す概略図である。定着ニップ形成の構成は従来までの定着装置と同等である。加圧ローラ２側に巻き付いて記録紙６が搬送されてきた場合は、従来までではゴム硬度、定着ニップ幅、定着条件等によって設定していた。
第２の実施の形態においては、記録紙６は、加圧ローラ２の加圧ローラ軸１２とタイミングベルト１３によって連結された分離ギヤローラ１１によって、分離搬送される。
図示はしていないが、タイミングベルト１３と連結されているのは分離ギヤローラ１１の軸の部分であり、図４に示されたように、加圧ローラ２の回転が、タイミングベルト１３から伝わり、分離ギヤローラ１１を回転させる。
図６は加圧ローラに巻き付いて搬送されてきた記録紙の状態を示す概略図である。図６に示すように、記録紙６は加圧ローラ２に巻き付いて搬送されてきている。
巻き付いて搬送されてきた記録紙６の先端と、回転している分離ギヤローラ１１のギヤの先端が当たることによって、巻き付いて搬送されてきた記録紙６が分離される。
図７は分離ギヤローラの回転によって搬送されていく記録紙を示す概略図である。分離ギヤローラ１１によって分離された記録紙６は分離ギヤローラ１１の回転によって加圧ローラ２から剥離され定着ベルト４側へ戻されて搬送されていく。 FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the fixing device according to the present invention. The configuration of fixing nip formation is the same as that of a conventional fixing device. In the case where the recording paper 6 is conveyed while being wound around the pressure roller 2 side, the recording paper 6 has conventionally been set according to rubber hardness, fixing nip width, fixing conditions, and the like.
In the second embodiment, the recording paper 6 is separated and conveyed by the separation gear roller 11 connected by the pressure roller shaft 12 of the pressure roller 2 and the timing belt 13.
Although not shown, it is the shaft part of the separation gear roller 11 that is connected to the timing belt 13, and as shown in FIG. 4, the rotation of the pressure roller 2 is transmitted from the timing belt 13, The separation gear roller 11 is rotated.
FIG. 6 is a schematic view showing the state of the recording paper that has been wound around the pressure roller and conveyed. As shown in FIG. 6, the recording paper 6 is wound around the pressure roller 2 and conveyed.
When the leading edge of the recording paper 6 that has been wound and conveyed and the leading edge of the rotating separation gear roller 11 come into contact with each other, the recording paper 6 that has been wound and conveyed is separated.
FIG. 7 is a schematic view showing the recording paper conveyed by the rotation of the separation gear roller. The recording paper 6 separated by the separation gear roller 11 is peeled off from the pressure roller 2 by the rotation of the separation gear roller 11 and returned to the fixing belt 4 side to be conveyed.

図８は本発明による定着装置の第３の実施の形態を示す概略図である。この第３の実施の形態では、第１の実施の形態の分離ギヤローラ９、及び第２の実施の形態の分離ギヤローラ１１の２つを有している。
これによって、定着ベルト４側に記録紙６が巻き付いてきても、加圧ローラ２側に記録紙６が巻き付いてきても、分離ギヤローラ９、１１によって分離搬送が可能となる。
すなわち、第３の実施の形態では、定着ニップの出口側に２つの分離ギヤローラ９、１１を有している。これら２つの分離ギヤローラ９、１１の回転を調整手段によって調整（制御）することで巻き付いた状態で搬送されてきた記録紙６を分離搬送する。この調整手段としては、図示しない制御手段（ＣＰＵ等）を用いる。
図９は本発明による定着装置の調整の流れを示すフローチャートである。まず、図示していないセンサにより記録紙６の先端が定着ベルト側か加圧ローラ側か、何れの側に巻き付いているかを監視する（Ｓ１）。
定着ベルト４側に巻き付いているときは、分離ギヤローラ９側の図示していないモータの回転速度を上げて（Ｓ２）、定着ベルト４から記録紙６を分離する。記録紙６の先端が分離できたかどうか判断し（Ｓ３）、分離できた時点で、分離ギヤローラ９の図示していないモータの回転速度を元に戻す（Ｓ４）。
また、図示していないセンサにより記録紙６の先端の監視の結果が加圧ローラ２側への巻き付きであるときは、分離ギヤローラ１１側の図示していないモータの回転速度を上げて（Ｓ５）、加圧ローラ２から記録紙６を分離する。
記録紙６の先端が分離できたかどうか判断し（Ｓ６）、記録紙６の先端が分離できた時点で、分離ギヤローラ１１の図示していないモータの回転速度を元に戻す（Ｓ８）。
記録紙６の先端が分離できたかどうかの判断（Ｓ６）で、記録紙６の先端が万が一分離できないときは、図示していない定着駆動モータを停止し、ジャム表示を行う（Ｓ７）。 FIG. 8 is a schematic view showing a third embodiment of the fixing device according to the present invention. In the third embodiment, the separation gear roller 9 of the first embodiment and the separation gear roller 11 of the second embodiment are provided.
As a result, even if the recording paper 6 is wound around the fixing belt 4 side or the recording paper 6 is wound around the pressure roller 2 side, the separation gear rollers 9 and 11 can perform separation conveyance.
That is, in the third embodiment, two separation gear rollers 9 and 11 are provided on the exit side of the fixing nip. By adjusting (controlling) the rotation of the two separation gear rollers 9 and 11 by the adjusting means, the recording paper 6 conveyed in a wound state is separated and conveyed. As this adjusting means, a control means (CPU or the like) not shown is used.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of adjustment of the fixing device according to the present invention. First, a sensor (not shown) monitors whether the leading edge of the recording paper 6 is wound around the fixing belt side or the pressure roller side (S1).
When it is wound around the fixing belt 4 side, the rotational speed of a motor (not shown) on the separation gear roller 9 side is increased (S2), and the recording paper 6 is separated from the fixing belt 4. It is determined whether or not the leading edge of the recording paper 6 has been separated (S3), and when it has been separated, the rotational speed of a motor (not shown) of the separation gear roller 9 is restored (S4).
When the result of monitoring the leading edge of the recording paper 6 by the sensor (not shown) is wrapping around the pressure roller 2 side, the rotational speed of the motor (not shown) on the separation gear roller 11 side is increased (S5). Then, the recording paper 6 is separated from the pressure roller 2.
It is determined whether or not the leading edge of the recording paper 6 has been separated (S6), and when the leading edge of the recording paper 6 has been separated, the rotational speed of a motor (not shown) of the separation gear roller 11 is restored (S8).
If it is determined whether or not the leading edge of the recording paper 6 has been separated (S6), the fixing driving motor (not shown) is stopped and jamming is displayed (S7).

本発明による定着装置の第１の実施の形態を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a first embodiment of a fixing device according to the present invention. 図１の定着ベルト、分離ギヤローラ及び回転圧ローラの関係を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship among a fixing belt, a separation gear roller, and a rotary pressure roller in FIG. 定着ベルトに巻き付いて搬送されてきている状態の記録紙を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a recording sheet that is being wound around a fixing belt and being conveyed. 分離ギヤローラの回転によって搬送されていく記録紙を示す概略図である。It is the schematic which shows the recording paper conveyed by rotation of a separation gear roller. 本発明による定着装置の第２の実施の形態を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second embodiment of a fixing device according to the present invention. 加圧ローラに巻き付いて搬送されてきた記録紙の状態を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state of a recording sheet that has been wound around a pressure roller and conveyed. 分離ギヤローラの回転によって搬送されていく記録紙を示す概略図である。It is the schematic which shows the recording paper conveyed by rotation of a separation gear roller. 本発明による定着装置の第３の実施の形態を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a third embodiment of a fixing device according to the present invention. 本発明による定着装置の調整の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of adjustment of the fixing device according to the present invention. 従来における定着装置を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a conventional fixing device. 特許文献１の定着装置を説明する概略図である。10 is a schematic diagram illustrating a fixing device disclosed in Patent Document 1. FIG.

Explanation of symbols

１定着手段（定着ローラ）
２定着手段（加圧ローラ）
４定着手段（定着ベルト）
６記録紙
９分離手段（分離部材、分離ギヤローラ）
１１分離手段（分離部材、分離ギヤローラ） 1 Fixing means (fixing roller)
2 Fixing means (pressure roller)
4 Fixing means (fixing belt)
6 Recording paper 9 Separation means (separation member, separation gear roller)
11 Separation means (separation member, separation gear roller)

Claims

In a fixing device for fixing an unfixed toner image transferred onto a recording paper by heat and pressure, a separating member for separating the recording paper from the fixing means is provided with a separating member attached with a certain gap. A fixing device that separates and conveys recording paper by rotating.

2. The fixing device according to claim 1, wherein a separation gear roller is provided as a separation unit for separating the recording sheet wound around the fixing roller or the fixing belt as the fixing unit.

The fixing device according to claim 1, wherein a separation gear roller is provided as a separation unit for separating the recording paper wound around the pressure roller as the fixing unit.

The fixing device according to claim 3, wherein the recording paper is separated and conveyed by rotating the separation gear roller.

4. The fixing device according to claim 2, further comprising both a separation gear roller provided on the fixing roller or the fixing belt side and a separation gear roller provided on the pressure roller side.

The fixing device according to claim 5, further comprising a control unit that adjusts rotation of the two separation gear rollers.

An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.