JP2007047380A - Image forming apparatus - Google Patents

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Hirokazu Yasuoka
廣和 安岡
Atsushi Ishibe
篤 石部
Makoto Murata
誠 村田
Hideki Komatsu
秀樹 小松
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Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of eliminating moisture-sticking on transfer paper by preventing due condensation on the separation plate, and an image forming apparatus equipped with the fixing device. <P>SOLUTION: The fixing device has a fixing belt (fixing member) 2 which is heated by a halogen lamp (heating means) 7, a pressure roller (pressure member) 5 pressed against the fixing belt (fixing member) 2, a nip part 15 comprising the fixing belt (fixing member) 2 and pressure roller (pressure member) 5, and the separation plate 10 which separates transfer paper, passed through and discharged from the nip part 15, from the fixing belt (fixing member) 2, and is equipped with an MPU (control means) 9 of performing control so as to start paper passing through the nip part 15 when the separation plate 10 is sufficiently warmed up by conducting heat from the fixing belt (fixing member) heated by the halogen lamp (heating means) 7. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、転写紙への水分付着を防止する定着装置および該定着装置を備えたプリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device that prevents moisture from adhering to transfer paper, and an electrophotographic image forming apparatus such as a printer and a copying machine including the fixing device.
従来、プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置では、まず、原稿画像を原稿読み取り部で読み取り、次いで、画像形成部の感光体ドラム等の静電潜像担持体上に原稿読み取り部で読み取った原稿画像に対応させて画像露光を行い静電潜像を形成する。更に、この静電潜像を現像して可視トナー像とし、このトナー像を記録材供給部から搬送されてくる記録用紙等の上に転写し、定着し、排紙部等に排出するという概略構成を採る。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a copying machine, an original image is first read by an original reading unit, and then the original reading unit is placed on an electrostatic latent image carrier such as a photosensitive drum of the image forming unit. The electrostatic latent image is formed by performing image exposure corresponding to the original image read in step (b). Further, the electrostatic latent image is developed into a visible toner image, and the toner image is transferred onto a recording sheet or the like conveyed from a recording material supply unit, fixed, and discharged to a paper discharge unit or the like. Take the configuration.
そして、定着装置においては、定着ローラもしくは定着ベルトといった定着部材と、定着部材に圧接する加圧ローラとにより、用紙を挟持しつつ搬送し、熱と圧力とでトナー像を転写紙に定着している。   In the fixing device, a fixing member such as a fixing roller or a fixing belt and a pressure roller pressed against the fixing member are conveyed while sandwiching the paper, and the toner image is fixed on the transfer paper with heat and pressure. Yes.
そして、定着された転写紙は、定着装置に分離機能を設けないと、トナーの粘着性により、作像面が定着部材に巻きついてしまうといった問題が知られている。そのため、転写紙の巻き付きを防止するために、分離部材、たとえば分離爪が、バネを用いて定着部材の表面に押し当てられるように設置される。表面に接する分離爪の先端縁の幅は2mm程度であり、そのような幅の狭い分離爪が、定着部材の軸方向に5〜6個程度配置されるのが普通である。   Further, there is a known problem that the fixed transfer sheet has an image forming surface wrapped around the fixing member due to the adhesiveness of the toner unless the fixing device is provided with a separation function. Therefore, in order to prevent the transfer paper from being wound, a separation member, for example, a separation claw, is installed so as to be pressed against the surface of the fixing member using a spring. The width of the leading edge of the separation claw in contact with the surface is about 2 mm, and usually about 5 to 6 such narrow separation claws are arranged in the axial direction of the fixing member.
このように、分離爪は、定着部材の表面とは部分的にしか接触していないので、定着部材の表面には分離爪による軸方向に不均一な押圧力がかかり、定着部材が偏磨耗したり、表面に傷を付けたりすることがある。また、転写紙が複数の分離爪のうちのいずれか一つの分離爪に引っかかって転写紙の巻き付きを生じた場合には、隣接する分離爪が、転写紙による異常な力を受けて定着部材に強く押し付けられたり、分離爪が変形したりして、定着部材の表面に大きな傷を付けたり、偏磨耗を発生させたりすることがある。   As described above, since the separation claw is only partially in contact with the surface of the fixing member, a non-uniform pressing force is applied to the surface of the fixing member in the axial direction by the separation claw, and the fixing member wears unevenly. Or scratch the surface. In addition, when the transfer paper is caught by any one of the plurality of separation claws and the transfer paper is wound, the adjacent separation claws receive an abnormal force from the transfer paper and are applied to the fixing member. The fixing member may be strongly pressed or the separation claw may be deformed to cause a large scratch on the surface of the fixing member or cause uneven wear.
そのため、近年では、分離部材として、定着部材に接触しない非接触タイプの分離板が設けられている。分離板を用いた定着方式には、特開2001−83832号公報や特開2003−122175号公報に開示されているようなものがある。
特開2001−83832号公報 特開2003−122175号公報
Therefore, in recent years, a non-contact type separation plate that does not contact the fixing member is provided as the separation member. As a fixing method using a separation plate, there are those disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-83832 and 2003-122175.
JP 2001-83832 A JP 2003-122175 A
しかしながら、上述の分離板による分離方法において、たとえば、プリンタ立上り直後の印刷準備が整った状態であっても、分離板は十分に温まった状態にはなっていない。そのため、立上り直後に通紙を行うと、転写紙がニップ部を通過した際に、転写紙に含まれる水分が水蒸気となって分離板に結露し、その後に通紙される転写紙に水分が付着して転写画像を汚してしまうという課題がある。   However, in the above-described separation method using the separation plate, for example, even when the preparation for printing immediately after the start of the printer is ready, the separation plate is not sufficiently warmed. For this reason, if the paper is passed immediately after rising, when the transfer paper passes through the nip, the moisture contained in the transfer paper becomes water vapor and condenses on the separation plate. There is a problem that it adheres and stains the transferred image.
そこで、本発明では、分離板の結露を防止して転写紙への水分付着をなくすことができる定着装置および該定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fixing device that can prevent condensation on the separation plate and eliminate moisture adhesion to the transfer paper, and an image forming apparatus including the fixing device.
請求項1記載の発明は、加熱手段により加熱される定着部材と、該定着部材に圧接する加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材で構成されたニップ部と、該ニップ部に通紙されて排出される転写紙を前記定着部材から分離させる分離板とを有する定着装置であって、前記加熱手段により加熱された前記定着部材より熱が伝達されて前記分離板が十分に温まった時に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする定着装置である。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a fixing member heated by a heating means, a pressure member pressed against the fixing member, a nip portion composed of the fixing member and the pressure member, and a passage through the nip portion. And a separation plate for separating the transfer paper discharged from the fixing member from the fixing member, wherein heat is transmitted from the fixing member heated by the heating means and the separation plate is sufficiently warmed. In some cases, the fixing device includes a control unit that controls to start the sheet passing through the nip portion.
請求項2記載の発明は、前記定着部材の温度を検出する第1の温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記第1の温度検出手段の検出信号により前記定着部材の温度が定着可能温度に達したことを検出した時点から所定の時間経過後に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御することを特徴とする請求項1記載の定着装置である。   The invention according to claim 2 further includes first temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing member, and the control means can fix the temperature of the fixing member by a detection signal of the first temperature detecting means. 2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is controlled so as to start passing the paper to the nip portion after a predetermined time has elapsed from the time when the temperature is detected.
請求項3載の発明は、前記分離板の温度を検出する第2の温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記第1の温度検出手段の検出信号により前記定着部材の温度が定着可能温度に達したことを検出しかつ前記第2の温度検出手段の検出信号により前記分離板の温度が所定温度に達したことを検出した時に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御することを特徴とする請求項2記載の定着装置である。   The invention according to claim 3 further includes second temperature detection means for detecting the temperature of the separation plate, and the control means can fix the temperature of the fixing member by a detection signal of the first temperature detection means. Control is made so that when the temperature is detected and it is detected by the detection signal of the second temperature detection means that the temperature of the separation plate has reached a predetermined temperature, the sheet feeding to the nip portion is started. The fixing device according to claim 2, wherein the fixing device is a fixing device.
請求項4記載の発明は、前記分離板の位置を変位させる変位手段をさらに備え、前記分離板は、前記定着部材に接触する接触位置に配置されており、前記ニップ部への通紙の開始と同時に、前記変位手段により前記接触位置から前記定着部材に接触しない非接触位置に変位することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の定着装置である。   The invention according to claim 4 further includes a displacement means for displacing the position of the separation plate, and the separation plate is disposed at a contact position where the separation plate comes into contact with the fixing member. 4. The fixing device according to claim 1, wherein at the same time, the displacement unit displaces the contact position to a non-contact position that does not contact the fixing member. 5.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。   A fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of the first to fourth aspects.
請求項1記載の発明によれば、加熱手段により加熱される定着部材と、定着部材に圧接する加圧部材と、定着部材および加圧部材で構成されたニップ部と、ニップ部に通紙されて排出される転写紙を定着部材から分離させる分離板とを有する定着装置であって、加熱手段により加熱された定着部材より熱が伝達されて分離板が十分に温まった時に、ニップ部への通紙を開始するように制御する制御手段を備えているので、転写紙から水分が発生しても、分離板が十分に温まっているため、分離板に水分が結露しなくなり、転写紙への画像汚れを防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, the fixing member heated by the heating means, the pressure member pressed against the fixing member, the nip portion composed of the fixing member and the pressure member, and the sheet is passed through the nip portion. And a separation plate for separating the transfer paper discharged from the fixing member, when heat is transmitted from the fixing member heated by the heating means and the separation plate is sufficiently warmed, Since it has a control unit that controls to start the paper feeding, even if moisture is generated from the transfer paper, the separation plate is sufficiently warmed so that the moisture does not condense on the separation plate. Image contamination can be prevented.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の定着装置において、定着部材の温度を検出する第1の温度検出手段をさらに備え、制御手段は、第1の温度検出手段の検出信号により定着部材の温度が定着可能温度に達したことを検出した時点から所定の時間経過後に、ニップ部への通紙を開始するように制御する。それにより、分離板が十分に温まっているため、分離板への結露を防止することができる。   According to a second aspect of the present invention, the fixing device according to the first aspect further comprises first temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing member, and the control means is based on a detection signal of the first temperature detecting means. Control is performed so that the passage of paper to the nip portion is started after a predetermined time has elapsed from the time when it is detected that the temperature of the fixing member has reached the fixable temperature. Thereby, since the separation plate is sufficiently warmed, dew condensation on the separation plate can be prevented.
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の定着装置において、分離板の温度を検出する第2の温度検出手段をさらに備え、制御手段は、第1の温度検出手段の検出信号により定着部材の温度が定着可能温度に達したことを検出しかつ第2の温度検出手段の検出信号により前記分離板の温度が所定温度に達したことを検出した時に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御する。それにより、転写紙への画像汚れを確実に防止することができる。また、分離板の温度を検知することができるため、分離板への結露を防止することができる。さらに、分離板が所定温度に達した後、直ぐにニップ部への通紙が開始されるため、定着に要する時間を短縮できる。   According to a third aspect of the present invention, the fixing device according to the second aspect further comprises second temperature detecting means for detecting the temperature of the separation plate, and the control means is based on a detection signal of the first temperature detecting means. When it is detected that the temperature of the fixing member has reached the fixable temperature and it is detected by the detection signal of the second temperature detection means that the temperature of the separation plate has reached a predetermined temperature, the sheet is passed through the nip portion. Control to start. Thereby, it is possible to reliably prevent image smearing on the transfer paper. Further, since the temperature of the separation plate can be detected, dew condensation on the separation plate can be prevented. Further, since the sheet passing to the nip portion is started immediately after the separating plate reaches the predetermined temperature, the time required for fixing can be shortened.
請求項4記載の発明によれば、請求項1から3のいずれか1項に記載の定着装置において、分離板の位置を変位させる変位手段をさらに備え、分離板は、定着部材に接触する接触位置に配置されており、ニップ部への通紙の開始と同時に、変位手段により接触位置から定着部材に接触しない非接触位置に変位するので、定着ベルトの磨耗を低減することができる。また、変位手段を有しているため、分離板が定着部材に接触しているときは、分離板をより早く温めることできる。   According to a fourth aspect of the present invention, the fixing device according to any one of the first to third aspects further includes a displacement means for displacing the position of the separation plate, and the separation plate is in contact with the fixing member. At the same time as the sheet is fed to the nip portion, the displacement means displaces the contact position to the non-contact position where it does not contact the fixing member, so that wear of the fixing belt can be reduced. Further, since the displacement means is provided, the separation plate can be warmed more quickly when the separation plate is in contact with the fixing member.
請求項5記載の発明の画像形成装置によれば、請求項1から4のいずれか1項に記載の定着装置を備えているので、上述の各効果を有し、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を得ることができる。   According to the image forming apparatus of the fifth aspect of the present invention, since the fixing device according to any one of the first to fourth aspects is provided, the image forming apparatus having the above-described effects and performing good image formation. An image forming apparatus capable of performing the above can be obtained.
以下、本発明を実施するための実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の定着装置を適用した画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等のいずれでも良いが、ここでは、カラー画像形成装置たるフルカラーレーザプリンタを示す。フルカラーレーザプリンタは、装置本体41の下部に二段の給紙部42を配置し、その上方に作像部43を配置した構成となっている。このプリンタでは、一般にコピー等に用いられる普通紙(以下、単に普通紙という)と、OHPシートや、カード、ハガキといった90K紙、坪量約100g/m2 相当以上の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シート(以下、単に特殊シートという)との何れをもシート状媒体として用いることが可能である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which the fixing device of the present invention is applied. The image forming apparatus may be any of a copying machine, a facsimile, a printer, and the like. Here, a full color laser printer as a color image forming apparatus is shown. The full-color laser printer has a configuration in which a two-stage sheet feeding unit 42 is disposed below the apparatus main body 41 and an image forming unit 43 is disposed thereon. In this printer, plain paper generally used for copying or the like (hereinafter simply referred to as plain paper), OHP sheet, 90K paper such as card or postcard, thick paper equivalent to a basis weight of about 100 g / m 2 or more, envelope, etc. Any so-called special sheet (hereinafter simply referred to as a special sheet) having a heat capacity larger than that of plain paper can be used as the sheet-like medium.
また、作像部43には、給紙側を下に、排紙側を上とするように傾斜して配置された転写ベルト装置が設けられている。また、転写ベルト装置に隣接して定着装置55が設けられている。   Further, the image forming unit 43 is provided with a transfer belt device that is disposed so as to be inclined so that the paper feed side is on the bottom and the paper discharge side is on the top. A fixing device 55 is provided adjacent to the transfer belt device.
転写ベルト装置は、複数のローラ51、本例では4個のローラ51に巻き掛けられたエンドレスの転写ベルト52を有し、その1つのローラ51が駆動源(図示せず)に駆動されることによって、転写ベルト52が回転する。転写ベルト52の上部走行辺には、下から順にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、黒(BK)用の4つの作像ユニット44M,44C,44Y,44BKが並列配置されている。   The transfer belt device includes a plurality of rollers 51, in this example, an endless transfer belt 52 wound around four rollers 51, and one of the rollers 51 is driven by a drive source (not shown). As a result, the transfer belt 52 rotates. Four image forming units 44M, 44C, 44Y, 44BK for magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (BK) are arranged in parallel on the upper running side of the transfer belt 52 from the bottom. ing.
各作像ユニット44M,44C,44Y,44BKには、像担持体としての感光体ドラム45が設けられ、感光体ドラム45は、駆動手段(図示しない)によって図で見て時計方向へ回転駆動させられるようになっている。感光体ドラム45の回りには、帯電手段としての帯電ローラ46、光書込み装置48によってレーザ光書込みが行われる光書込み部、現像装置50、クリーニング装置49が設けられている。現像装置50は、2成分現像装置であって、消費されたトナー量に応じた後述するトナー補給搬送装置によりトナーを補給される。   Each of the image forming units 44M, 44C, 44Y, 44BK is provided with a photosensitive drum 45 as an image carrier, and the photosensitive drum 45 is driven to rotate clockwise as viewed in the figure by a driving means (not shown). It is supposed to be. Around the photosensitive drum 45, a charging roller 46 as a charging unit, an optical writing unit in which laser beam writing is performed by an optical writing device 48, a developing device 50, and a cleaning device 49 are provided. The developing device 50 is a two-component developing device and is replenished with toner by a later-described toner replenishing / conveying device corresponding to the amount of consumed toner.
次に、上記構成のカラープリンタのフルカラープリントを行う作像動作についてマゼンタ用の作像ユニット44Mにより説明する。帯電ローラ46によって帯電された感光体45には、LD(レーザダイオード)(図示しない)を駆動してレーザ光をポリゴンミラー48aに照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体45上に導く光書込み装置48により、マゼンタトナーで現像する光像の光書込みが行われる。この書込みにより感光体45上にはパソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいた静電潜像が形成され、当該潜像が現像装置50によってトナーの可視像となる。   Next, an image forming operation for performing full color printing of the color printer having the above-described configuration will be described using the magenta image forming unit 44M. The photosensitive member 45 charged by the charging roller 46 is driven by an LD (laser diode) (not shown) to irradiate the polygon mirror 48a with laser light, and the reflected light is applied onto the photosensitive member 45 through a cylinder lens or the like. The optical writing device 48 that guides the optical writing of the optical image to be developed with magenta toner. By this writing, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 45 based on image data sent from a host machine such as a personal computer, and the latent image becomes a visible toner image by the developing device 50.
一方、給紙部42からは転写材として指定されたシート状媒体が給紙され、給紙されたシート状媒体は転写ベルト52の搬送方向上流側に設けられたレジストローラ53に一旦突き当てられた後、上記可視像に同期するようにして転写ベルト52上に給送され、当該ベルトの走行により感光体45に対向する転写位置へ到る。この転写位置では、転写ベルト52の裏面側に配置された転写ローラ54の作用によりマゼンタトナーの可視像がシート状媒体に転写される。   On the other hand, a sheet-like medium designated as a transfer material is fed from the paper feeding unit 42, and the fed sheet-like medium is once abutted against a registration roller 53 provided on the upstream side in the conveyance direction of the transfer belt 52. After that, the sheet is fed onto the transfer belt 52 in synchronism with the visible image, and reaches the transfer position facing the photoconductor 45 by the running of the belt. At this transfer position, a visible image of magenta toner is transferred to the sheet-like medium by the action of the transfer roller 54 disposed on the back side of the transfer belt 52.
上記と同様にして、他の作像ユニット44C,44Y,44BKにおいてもそれぞれの感光体45の表面に各トナーによる可視像が形成され、これら可視像は転写ベルト52によって搬送されるシート状媒体が各転写位置に到来する毎に重ね転写される。したがって、本カラープリンタはフルカラーの画像がモノクロとほぼ同様な短時間でシート状媒体に重ね転写される。転写後のシート状媒体は、転写ベルト52から分離されて、定着装置55により定着される。定着を終えたシート状媒体は、通常、そのまま機外に排紙されるが、このときシート状媒体は反転されて装置本体41の上面に設けられた排紙トレイ56に裏面排紙される。   In the same manner as described above, in the other image forming units 44C, 44Y, and 44BK, visible images are formed by the respective toners on the surfaces of the respective photoreceptors 45, and these visible images are sheet-like conveyed by the transfer belt 52. Each time the medium arrives at each transfer position, the transfer is overlaid. Therefore, in this color printer, a full-color image is transferred onto a sheet-like medium in a short time that is almost the same as that of monochrome. The sheet-like medium after the transfer is separated from the transfer belt 52 and fixed by the fixing device 55. The sheet-like medium that has been fixed is normally discharged out of the apparatus as it is. At this time, the sheet-like medium is reversed and discharged onto the discharge tray 56 provided on the upper surface of the apparatus main body 41.
次に、本発明の画像形成装置たるフルカラーレーザプリンタで用いられる、分離板方式の定着装置55の詳細について説明する。   Next, the details of the separation plate type fixing device 55 used in the full color laser printer as the image forming apparatus of the present invention will be described.
(定着装置の基本的構成)まず、分離板方式の定着装置について、その基本的な構成を図2の概略図を用いて説明する。図2の定着装置は、トナーを定着する装置であり、転写紙(図示しない)を定着ベルト2と加圧ローラ5とにより圧接されたニップ部15を通す事により、圧力と熱でトナーを転写紙に定着する。また、定着ベルト2を張架するための加熱ローラ3を有しており、定着ローラ4と加熱ローラ3とで定着ベルト2を張架している。そして、定着ベルト2にテンションを与えるためのテンションローラ6が取り付けられている。このテンションローラ6は、外形12mmの断熱フェルトからなる。   (Basic Configuration of Fixing Device) First, the basic configuration of a separation plate type fixing device will be described with reference to the schematic diagram of FIG. The fixing device shown in FIG. 2 is a device that fixes toner, and transfers toner by pressure and heat by passing a transfer sheet (not shown) through a nip portion 15 that is pressed by a fixing belt 2 and a pressure roller 5. Fix on paper. Further, a heating roller 3 for stretching the fixing belt 2 is provided, and the fixing belt 2 is stretched by the fixing roller 4 and the heating roller 3. A tension roller 6 for attaching tension to the fixing belt 2 is attached. The tension roller 6 is made of a heat insulating felt having an outer shape of 12 mm.
また、定着ローラ4は、芯金部外径φ12mm、ジャーナル部外径10mm、そして芯金の周りに外形φ30mm、長さ310mm、材質がシリコーンスポンジを有した定着ローラである。加熱ローラ3は、外径φ30、材質アルミニウムの肉厚が0.6mmの長さ310mmの加熱ローラである。   The fixing roller 4 is a fixing roller having a cored bar part outer diameter φ12 mm, a journal part outer diameter 10 mm, an outer diameter φ30 mm around the cored bar, a length 310 mm, and a material made of silicone sponge. The heating roller 3 is a heating roller having an outer diameter of 30 mm and a length of 310 mm with a thickness of aluminum of 0.6 mm.
また、加熱ローラ3の外周には、フッ素樹脂コートが施されている。そして、加熱ローラ3は中空の形状をしており、加熱ローラ3の中心部には、定着ベルト2を温めるための1200Wのハロゲンランプ7が熱源として取り付けられている。ハロゲンランプ7は、その点灯が温度センサ8の検出信号が供給されるMPU(マイクロプロセッサユニット)9からの制御出力で制御され、それにより、定着ベルト2の温度が定着可能温度になるように制御される。   A fluororesin coat is applied to the outer periphery of the heating roller 3. The heating roller 3 has a hollow shape, and a 1200 W halogen lamp 7 for heating the fixing belt 2 is attached to the center of the heating roller 3 as a heat source. The lighting of the halogen lamp 7 is controlled by a control output from an MPU (microprocessor unit) 9 to which a detection signal of the temperature sensor 8 is supplied, so that the temperature of the fixing belt 2 is controlled to a fixing possible temperature. Is done.
また、定着ローラ4と加熱ローラ3により張架される定着ベルト2は、外径φ60、厚さ100μのポリイミド基材の上に厚さ200μのシリコーンゴム、その上に厚さ30μのPFAで構成された定着ベルトである。   Further, the fixing belt 2 stretched between the fixing roller 4 and the heating roller 3 is composed of a silicone rubber having a thickness of 200 μm on a polyimide substrate having an outer diameter of φ60 and a thickness of 100 μm, and PFA having a thickness of 30 μm thereon. Fixing belt.
そして、加熱ローラ3付近には、定着ベルト2の温度を検出するためのサーミスタ等の温度センサ8が配置されている。定着ベルト2を挟んで定着ローラ4と対向する加圧ローラ5は、ジャーナル部20mm、胴部40mm、長さ310mmの芯金の上に厚さ1mmのシリコーンゴムを有する加圧ローラである。また、加圧ローラ5は、スプリング(図示しない)により定着ベルト2および定着ローラ4に圧接するようになっている。   A temperature sensor 8 such as a thermistor for detecting the temperature of the fixing belt 2 is disposed near the heating roller 3. The pressure roller 5 facing the fixing roller 4 with the fixing belt 2 interposed therebetween is a pressure roller having a silicone rubber having a thickness of 1 mm on a mandrel having a journal portion of 20 mm, a barrel portion of 40 mm, and a length of 310 mm. The pressure roller 5 is in pressure contact with the fixing belt 2 and the fixing roller 4 by a spring (not shown).
そして、ニップ部15を通された転写紙を定着ベルト2から剥離するための分離板10が適所に取付けられている。分離板10は、平板をほぼ「く」の字状に折り曲げた形状を有し、定着ベルト2の軸方向の幅すなわち紙面に垂直な方向における幅全体に対応する幅を有する。また、分離板10の幅方向の両端部に、定着ベルト2と分離板10の先端部のギャップを確保するための樹脂製部品(図示しない)が設けられ、定着ベルト2の非画像部(すなわち、定着ベルト2の幅方向の両端領域である非通紙領域)に当接してギャップを設けている。このギャップは、分離板10によって定着ベルト2から転写紙を剥離することができる程度の寸法に設定され、それにより、分離板10は、剥離を行う部分が定着ベルト2に接触しない非接触タイプの分離板として作用する。なお、このような非接触タイプの分離板については、たとえば、上述の特許文献1(特開2001−83832号公報)に開示されている。   A separation plate 10 for separating the transfer paper passed through the nip portion 15 from the fixing belt 2 is attached at an appropriate position. The separation plate 10 has a shape obtained by bending a flat plate into a substantially “<” shape, and has a width corresponding to the width in the axial direction of the fixing belt 2, that is, the entire width in the direction perpendicular to the paper surface. In addition, resin parts (not shown) for securing a gap between the fixing belt 2 and the leading end of the separation plate 10 are provided at both ends in the width direction of the separation plate 10, and non-image portions (that is, the fixing belt 2). In addition, a gap is provided in contact with the non-sheet-passing region, which is both end regions in the width direction of the fixing belt 2. The gap is set to such a size that the transfer sheet can be peeled off from the fixing belt 2 by the separation plate 10, whereby the separation plate 10 is a non-contact type in which the portion to be peeled does not contact the fixing belt 2. Acts as a separator. Note that such a non-contact type separation plate is disclosed in, for example, the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-83832).
そして、このような基本的構成を有する定着装置を図1のフルカラーレーザプリンタの定着装置55として搭載して、定着装置のニップ部への通紙を行い、転写紙への水分付着の確認を行った。また、通紙に使用した用紙は、A3普通紙を用いた。その結果、プリンタ立上り直後に通紙を行ったところ、通紙7枚目まで転写紙に水分が付着しているのが確認された。   The fixing device having such a basic configuration is mounted as the fixing device 55 of the full-color laser printer shown in FIG. 1, and paper is passed through the nip portion of the fixing device to confirm moisture adhesion to the transfer paper. It was. In addition, A3 plain paper was used as the paper used for paper feeding. As a result, when the sheet was passed immediately after the printer was started up, it was confirmed that moisture was adhered to the transfer sheet up to the seventh sheet.
(本発明の定着装置の第1の実施形態)次に、本発明の画像形成装置に適用される定着装置の第1の実施形態について以下に説明する。第1の実施形態の定着装置は、図3に示すように、図2の基本的構成とほぼ同一の構成を有する。図2の基本構成と異なる点は、分離板10に定着ベルト2と分離板10のギャップを確保するための樹脂製部品が設けられておらず、また、分離板10の先端部が、付勢手段としてのスプリング(図示しない)により常時定着ベルト2の表面に接触する接触位置になるように付勢されており、さらに、分離板10をスプリングの付勢力に対抗して定着ベルト2から離脱させて非接触位置になるようにするための変位手段を備えていることである。   (First Embodiment of Fixing Device of the Present Invention) Next, a first embodiment of a fixing device applied to an image forming apparatus of the present invention will be described below. As shown in FIG. 3, the fixing device of the first embodiment has almost the same configuration as the basic configuration of FIG. 2. 2 is different from the basic configuration of FIG. 2 in that the separation plate 10 is not provided with resin parts for securing a gap between the fixing belt 2 and the separation plate 10, and the front end portion of the separation plate 10 is energized. A spring (not shown) as a means is constantly urged to be in a contact position where it contacts the surface of the fixing belt 2, and the separation plate 10 is separated from the fixing belt 2 against the urging force of the spring. Displacement means for providing a non-contact position is provided.
この変位手段は、MPU9からの制御出力で駆動制御されるアクチュエータ11と、アクチュエータ11と連結され、分離板10を定着ベルト2から離脱させるための分離板押上げ部材12と、離脱された分離板10を所定の非接触位置で停止させる分離板押当て部材13とから構成されている。   The displacement means includes an actuator 11 that is driven and controlled by a control output from the MPU 9, a separation plate push-up member 12 that is connected to the actuator 11 and separates the separation plate 10 from the fixing belt 2, and the separated separation plate And a separation plate pressing member 13 for stopping 10 at a predetermined non-contact position.
また、分離板10については、定着ベルト2との接触時の摩擦力を低減させるため、定着ベルト2と接触する先端部にPFAコートを施した分離板を使用している。   Further, for the separation plate 10, a separation plate having a PFA coat applied to the front end portion in contact with the fixing belt 2 is used in order to reduce the frictional force at the time of contact with the fixing belt 2.
そこで、図3に示す構成を有する定着装置を図1のフルカラーレーザプリンタの定着装置55として搭載し、プリンタの電源投入から所定時間経過後に、変位手段により分離板10を定着ベルト2から離脱させる制御をMPU9で行う。   Therefore, the fixing device having the configuration shown in FIG. 3 is mounted as the fixing device 55 of the full-color laser printer shown in FIG. 1, and the separation plate 10 is detached from the fixing belt 2 by the displacing means after a predetermined time has elapsed since the printer was turned on. Is performed by the MPU 9.
すなわち、電源投入により定着装置55が作動を開始し、分離板10が接触したまま定着ベルト2が回転している。MPU9は、電源投入後、ハロゲンランプ7の点灯により加熱された定着ベルト2の温度が定着可能温度(たとえば、160℃)に達したことを、温度センサ8の検出信号により検出する。   That is, when the power is turned on, the fixing device 55 starts operating, and the fixing belt 2 rotates while the separation plate 10 is in contact. After the power is turned on, the MPU 9 detects that the temperature of the fixing belt 2 heated by the lighting of the halogen lamp 7 has reached a fixable temperature (for example, 160 ° C.) by the detection signal of the temperature sensor 8.
次いで、MPU9は、内蔵タイマのカウントアップにより、定着可能温度に達した時点からさらに所定時間(たとえば、30秒)経過したことを判定すると、転写紙のニップ部15への通紙の開始を命令する命令信号を送ると同時に、アクチュエータ11に制御出力を供給してアクチュエータ11を駆動する。それにより、アクチュエータ11に連結されている分離板押上げ部材12が分離板10側に移動して、分離板10を定着ベルト2から離脱させ、図4に示すように分離板押し当て部材13に当接する所定の非接触位置まで押し上げる。それにより、分離板10は、その先端部が図2の基本構成で説明したように定着ベルト2との間で上述のギャップが形成される非接触位置に保持される。   Next, when the MPU 9 determines that a predetermined time (for example, 30 seconds) has elapsed from the time when the fixable temperature is reached by counting up the built-in timer, the MPU 9 issues a command to start passing the transfer paper to the nip portion 15. At the same time, the control signal is supplied to the actuator 11 to drive the actuator 11. As a result, the separation plate push-up member 12 connected to the actuator 11 moves to the separation plate 10 side to disengage the separation plate 10 from the fixing belt 2, and the separation plate pushing member 13 is moved to the separation plate pushing member 13 as shown in FIG. It pushes up to the predetermined non-contact position which contacts. As a result, the separation plate 10 is held at the non-contact position where the above-mentioned gap is formed between the separation plate 10 and the fixing belt 2 as described in the basic configuration of FIG.
このように、電源投入から定着ベルト2が定着可能温度まで加熱されさらに所定時間(たとえば、30秒)経過するまでは、分離板10の先端部が、加熱される定着ベルト2の表面に接触しているので、分離板10は、定着ベルト2より熱が伝達されるために従来より早く温められる。なお、所定時間経過後分離板10を定着ベルト2から離脱させる理由は、分離板10を定着ベルト2に当接させたままにすると、定着ベルト2の表面の磨耗を早めてしまうからである。そのため、定着装置への電源投入から定着ベルト2が定着可能温度である160℃になってからさらに所定時間(たとえば、30秒)だけ(言い換えると、分離板10が十分に温まるまで)、分離板10が定着ベルト2に接触するようにしている。   As described above, until the fixing belt 2 is heated up to the fixing temperature after the power is turned on and a predetermined time (for example, 30 seconds) elapses, the leading end of the separation plate 10 contacts the surface of the fixing belt 2 to be heated. Therefore, since the heat is transmitted from the fixing belt 2, the separation plate 10 is warmed faster than before. The reason why the separation plate 10 is detached from the fixing belt 2 after a predetermined time has elapsed is that if the separation plate 10 is kept in contact with the fixing belt 2, the surface of the fixing belt 2 is quickly worn out. Therefore, after the power supply to the fixing device is turned on and the fixing belt 2 reaches a fixing possible temperature of 160 ° C., only for a predetermined time (for example, 30 seconds) (in other words, until the separation plate 10 is sufficiently warmed). 10 is in contact with the fixing belt 2.
そして、図3の構成を有する定着装置を搭載した図1のフルカラーレーザプリンタにおいて、図2の構成を有する定着装置を搭載した場合と同様の条件で定着装置のニップ部への通紙を行い、転写紙への水分付着の確認を行ったところ、転写紙への水分付着は確認されなかった。これは、定着ベルト2が定着可能温度である160℃になって、さらに所定時間(たとえば、30秒間)経過するまで、分離板10を定着ベルト2に接触させた状態で定着装置が回転していたため、分離板10が早く温まったからである。   Then, in the full-color laser printer of FIG. 1 equipped with the fixing device having the configuration of FIG. 3, paper is passed through the nip portion of the fixing device under the same conditions as when the fixing device having the configuration of FIG. When water adhesion to the transfer paper was confirmed, water adhesion to the transfer paper was not confirmed. This is because the fixing device rotates while the separation plate 10 is in contact with the fixing belt 2 until the fixing belt 2 reaches a fixing possible temperature of 160 ° C. and a predetermined time (for example, 30 seconds) elapses. This is because the separation plate 10 warms up quickly.
(本発明の定着装置の第2の実施形態)次に、本発明の画像形成装置に適用される定着装置の第2の実施形態について以下に説明する。第2の実施形態の定着装置は、図5に示すように、図3の構成例1とほぼ同一の構成を有する。図3の構成例1と異なる点は、さらに、分離板10の中央部に分離板10の温度を検出する温度センサ14が設けられていることである。   (Second Embodiment of Fixing Device of the Present Invention) Next, a second embodiment of the fixing device applied to the image forming apparatus of the present invention will be described below. As shown in FIG. 5, the fixing device of the second embodiment has almost the same configuration as the configuration example 1 of FIG. The difference from the configuration example 1 in FIG. 3 is that a temperature sensor 14 for detecting the temperature of the separation plate 10 is further provided at the center of the separation plate 10.
そこで、図5に示す構成を有する定着装置を図1のフルカラーレーザプリンタの定着装置55として搭載し、プリンタの電源投入後、定着ベルト2の温度が定着可能温度(たとえば、160℃)に達しかつ分離板10の温度が所定温度(たとえば、90℃)に達した時に、変位手段により分離板10を定着ベルト2から離脱させる制御をMPU9で行う。   Therefore, the fixing device having the configuration shown in FIG. 5 is mounted as the fixing device 55 of the full-color laser printer of FIG. 1, and after the printer is turned on, the temperature of the fixing belt 2 reaches a fixing possible temperature (for example, 160 ° C.) When the temperature of the separation plate 10 reaches a predetermined temperature (for example, 90 ° C.), the MPU 9 performs control for detaching the separation plate 10 from the fixing belt 2 by the displacing means.
すなわち、電源投入により定着装置55が作動を開始し、分離板10が接触したまま定着ベルト2が回転している。MPU9は、電源投入後、定着ベルト2および分離板10の温度を温度センサ8および14の検出信号により監視している。   That is, when the power is turned on, the fixing device 55 starts operating, and the fixing belt 2 rotates while the separation plate 10 is in contact. The MPU 9 monitors the temperature of the fixing belt 2 and the separation plate 10 with the detection signals of the temperature sensors 8 and 14 after the power is turned on.
MPU9は、定着ベルト2の温度が定着可能温度(たとえば、160℃)に達しかつ分離板10の温度が所定温度(たとえば、90℃)に達したことを判定すると、転写紙のニップ部15への通紙の開始を命令する命令信号を送ると同時に、アクチュエータ11に制御出力を供給してアクチュエータ11を駆動する。それにより、アクチュエータ11に連結されている分離板押上げ部材12が分離板10側に移動して、分離板10を定着ベルト2から離脱させ、図6に示すように分離板押し当て部材14に当接する所定の非接触位置まで押し上げる。それにより、分離板10は、その先端部が図2の基本構成で説明したように定着ベルト2との間で上述のギャップが形成される非接触位置に保持される。   When the MPU 9 determines that the temperature of the fixing belt 2 has reached a fixable temperature (for example, 160 ° C.) and the temperature of the separation plate 10 has reached a predetermined temperature (for example, 90 ° C.), the MPU 9 moves to the nip portion 15 of the transfer paper. At the same time as sending a command signal for instructing the start of paper feeding, a control output is supplied to the actuator 11 to drive the actuator 11. As a result, the separation plate push-up member 12 connected to the actuator 11 moves to the separation plate 10 side, disengages the separation plate 10 from the fixing belt 2, and as shown in FIG. It pushes up to the predetermined non-contact position which contacts. As a result, the separation plate 10 is held at the non-contact position where the above-mentioned gap is formed between the separation plate 10 and the fixing belt 2 as described in the basic configuration of FIG.
このように、電源投入後、定着ベルト2の温度が定着可能温度(たとえば、160℃)に達しかつ分離板10の温度が所定温度(たとえば、90℃)に達するまでは、分離板10の先端部が、加熱される定着ベルト2の表面に接触しているので、分離板10は従来より早く温められる。   As described above, after the power is turned on, until the temperature of the fixing belt 2 reaches a fixable temperature (for example, 160 ° C.) and the temperature of the separation plate 10 reaches a predetermined temperature (for example, 90 ° C.) Since the portion is in contact with the surface of the fixing belt 2 to be heated, the separation plate 10 is warmed faster than before.
そして、図3の構成を有する定着装置を搭載した図1のフルカラーレーザプリンタにおいて、図2の構成を有する定着装置を搭載した場合と同様の条件で定着装置のニップ部への通紙を行い、転写紙への水分付着の確認を行ったところ、この場合も転写紙への水分付着は確認されなかった。また、通紙1枚目の定着が開始された時間は、定着ベルト2が160℃になった時点から分離板10の温度が90℃に達するのに要した待ち時間の8秒であった。   Then, in the full-color laser printer of FIG. 1 equipped with the fixing device having the configuration of FIG. 3, paper is passed through the nip portion of the fixing device under the same conditions as when the fixing device having the configuration of FIG. When water adhesion to the transfer paper was confirmed, water adhesion to the transfer paper was not confirmed in this case as well. The time when the fixing of the first sheet was started was 8 seconds, the waiting time required for the temperature of the separation plate 10 to reach 90 ° C. from the time when the fixing belt 2 reached 160 ° C.
そのため、第2の実施形態の定着装置は、第1の実施形態の定着装置と比較して、定着の開始時間を22秒短縮することができた。これは、分離板10に温度センサ14を取り付けたことで、分離板10が所定の温度に達すると直ぐに通紙、定着が開始されるようになったからである。   Therefore, the fixing device according to the second embodiment can shorten the fixing start time by 22 seconds as compared with the fixing device according to the first embodiment. This is because by attaching the temperature sensor 14 to the separation plate 10, sheet feeding and fixing are started as soon as the separation plate 10 reaches a predetermined temperature.
以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation and application are possible.
本発明の定着装置を適用した画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which a fixing device of the present invention is applied. 分離板方式の定着装置の基本的構成を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a basic configuration of a separation plate type fixing device. 画像形成装置で適用される本発明の定着装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a first embodiment of a fixing device of the present invention applied in an image forming apparatus. 図3の定着装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the fixing device of FIG. 画像形成装置で適用される本発明の定着装置の第2の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 2nd Embodiment of the fixing device of this invention applied with an image forming apparatus. 図5の定着装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the fixing device of FIG.
符号の説明Explanation of symbols
2 定着ベルト(定着部材)
5 加圧ローラ(加圧部材)
7 ハロゲンランプ(加熱手段)
8 温度センサ(第1の温度検出手段)
9 MPU(制御手段)
10 分離板
11 アクチュエータ(変位手段の一部)
12 分離板押上げ部材(変位手段の一部)
13 分離板押当て部材(変位手段の一部)
14 温度センサ(第2の温度検出手段)
15 ニップ部
2 Fixing belt (fixing member)
5 Pressure roller (Pressure member)
7 Halogen lamp (heating means)
8 Temperature sensor (first temperature detection means)
9 MPU (control means)
10 Separation plate 11 Actuator (part of displacement means)
12 Separating plate push-up member (part of displacement means)
13 Separating plate pressing member (part of displacement means)
14 Temperature sensor (second temperature detection means)
15 Nip part

Claims (5)

  1. 加熱手段により加熱される定着部材と、該定着部材に圧接する加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材で構成されたニップ部と、該ニップ部に通紙されて排出される転写紙を前記定着部材から分離させる分離板とを有する定着装置であって、
    前記加熱手段により加熱された前記定着部材より熱が伝達されて前記分離板が十分に温まった時に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御する制御手段を備えた
    ことを特徴とする定着装置。
    A fixing member that is heated by a heating unit; a pressure member that is in pressure contact with the fixing member; a nip portion that includes the fixing member and the pressure member; and a transfer sheet that passes through the nip portion and is discharged. A fixing device having a separating plate for separating the fixing member from the fixing member,
    Control means is provided for controlling to start passing the paper through the nip portion when heat is transmitted from the fixing member heated by the heating means and the separation plate is sufficiently warmed. Fixing device.
  2. 前記定着部材の温度を検出する第1の温度検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記第1の温度検出手段の検出信号により前記定着部材の温度が定着可能温度に達したことを検出した時点から所定の時間経過後に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の定着装置。
    A first temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing member;
    The control means starts paper passage to the nip portion after a predetermined time has elapsed from the time when it is detected by the detection signal of the first temperature detection means that the temperature of the fixing member has reached a fixable temperature. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is controlled as follows.
  3. 前記分離板の温度を検出する第2の温度検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記第1の温度検出手段の検出信号により前記定着部材の温度が定着可能温度に達したことを検出しかつ前記第2の温度検出手段の検出信号により前記分離板の温度が所定温度に達したことを検出した時に、前記ニップ部への通紙を開始するように制御する
    ことを特徴とする請求項2記載の定着装置。
    A second temperature detecting means for detecting the temperature of the separation plate;
    The control means detects that the temperature of the fixing member has reached a fixable temperature based on the detection signal of the first temperature detection means, and the temperature of the separation plate is detected based on the detection signal of the second temperature detection means. 3. The fixing device according to claim 2, wherein when the temperature reaches a predetermined temperature, the fixing device is controlled so as to start passing the paper to the nip portion.
  4. 前記分離板の位置を変位させる変位手段をさらに備え、
    前記分離板は、前記定着部材に接触する接触位置に配置されており、前記ニップ部への通紙の開始と同時に、前記変位手段により前記接触位置から前記定着部材に接触しない非接触位置に変位する
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の定着装置。
    Displacement means for displacing the position of the separation plate is further provided,
    The separation plate is disposed at a contact position that contacts the fixing member, and is displaced from the contact position to a non-contact position that does not contact the fixing member by the displacing means at the same time as the paper passage to the nip portion is started. The fixing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixing device is any one of the above.
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の定着装置を備えた
    ことを特徴とする画像形成装置。
    An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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