JP2008040011A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を担持した記録媒体を、回転する第1及び第2の定着部材の間に通過させ、その通過時に、前記トナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を記録媒体に定着する定着装置に関する。 According to the present invention, a recording medium carrying a toner image is passed between rotating first and second fixing members, and when passing, the toner image is recorded by applying heat and pressure to the toner of the toner image. The present invention relates to a fixing device for fixing to a medium.
複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも2つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置に上記形式の定着装置を採用することは従来より周知である。定着装置としては、第1の定着部材としての内部に熱源を有し回転駆動される加熱ローラと、第2の定着部材としての該加熱ローラに圧接され加熱ローラに従動回転する加圧ローラとを有し、両ローラによって形成されるニップ部に、両ローラの回転によってシート状媒体を通過させ、加熱加圧してトナー像を定着する熱ローラ対タイプのものが知られている。さらに、第1の定着部材として加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられ、トナーを定着されるシート状媒体を搬送するための無端の定着ベルト、第2の定着部材として該定着ベルトを介して定着ローラに対向して配置される加圧ローラ等を構成要素とするタイプのいわゆるベルト定着装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is well known to employ a fixing device of the above type in an image forming apparatus configured as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine having at least two of these functions. The fixing device includes a heating roller that has a heat source inside as a first fixing member and is driven to rotate, and a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller as a second fixing member and is driven to rotate by the heating roller. There is known a heat roller pair type in which a sheet-like medium is passed through a nip portion formed by both rollers, and the toner image is fixed by heating and pressing. Further, an endless fixing belt that is wound around a heating roller and a fixing roller as a first fixing member and conveys a sheet-like medium on which toner is fixed, and a fixing roller via the fixing belt as a second fixing member There is known a so-called belt fixing device of a type having a pressure roller or the like disposed opposite to the component.
また、この種の定着装置においては、加熱ローラ、加圧ローラ、定着ベルト等の離型性を高めるために離型剤としてのシリコーンオイルを塗布する塗布ローラや定着後にシート状の記録媒体が加圧ローラ、加熱ローラ、定着ベルト等か巻き付くことを防止するための剥離手段としての分離爪を配設することが通常である。 Also, in this type of fixing device, a heating roller, a pressure roller, a fixing belt, and the like are applied with an application roller for applying silicone oil as a release agent and a sheet-like recording medium after fixing to improve the releasability. Usually, a separation claw as a peeling means for preventing the pressure roller, the heating roller, the fixing belt or the like from being wound is provided.
ところで、塗布ローラや分離爪を有する形式の定着装置においては分離爪によって掻き取られた離型剤であるシリコーンオイルが記録媒体に付着する。これによって記録媒体にはオイル跡が発生するという問題があった。 By the way, in a fixing device of a type having an application roller and a separation claw, silicone oil that is a release agent scraped off by the separation claw adheres to the recording medium. As a result, there is a problem that oil marks are generated on the recording medium.
特許文献1には、微細な溝を分離爪に形成し、毛細管現象を利用してオイルの水滴を作らないようにした定着装置が開示されている。しかし、この装置では水滴のような大きなオイル溜りを解消することができるものの、分離爪にオイルが残っているので記録媒体に付着することが確実に防止することができなかった。 Patent Document 1 discloses a fixing device in which a minute groove is formed in a separation claw so that water droplets of oil are not formed using a capillary phenomenon. However, although this apparatus can eliminate a large oil reservoir such as water droplets, it cannot be reliably prevented from adhering to the recording medium because oil remains in the separation claw.
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去することのできる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that can eliminate the above-mentioned conventional defects.
本発明は、上記目的を達成するため、トナー像を担持した記録媒体を、回転する第1及び第2の定着部材の間に通過させ、その通過時に、前記トナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、該第1及び第2の定着部材の少なくとも一方の表面には微量のオイルを塗布するオイル塗布部材が設けられ、さらに前記第1及び第2の定着部材の少なくとも一方の表面には記録媒体分離用の剥離手段とが設けられている定着装置において、前記剥離手段は、爪部材によってオイル吸収体を挟持することを特徴とする定着装置を提案する。 In order to achieve the above object, the present invention allows a recording medium carrying a toner image to pass between the rotating first and second fixing members, and heat and pressure are applied to the toner of the toner image during the passage. In addition, there is provided a fixing device for fixing the toner image on a recording medium, wherein an oil application member for applying a small amount of oil is provided on at least one surface of the first and second fixing members, And a fixing device in which at least one surface of the second fixing member is provided with a peeling means for separating the recording medium, the peeling means sandwiches an oil absorber by a claw member. Propose the device.
なお、本発明は、前記オイル吸収体が前記爪部材に形成されたスリットに挿入されて狭持されていると、効果的である。
さらに、本発明は、前記オイル吸収体が互いに独立した爪部材によって挟持されていると、効果的である。
The present invention is effective when the oil absorber is inserted and held in a slit formed in the claw member.
Furthermore, the present invention is effective when the oil absorber is sandwiched between claw members independent of each other.
さらにまた、本発明は、前記オイル吸収体には少なくとも2つ以上の支持用孔が形成され、該支持用孔を介して前記爪部材を支持されていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記オイル吸収体が繊維で構成されているとともに、繊維の脱落等を防止するための処理が施されていると、効果的である。
Furthermore, the present invention is effective when at least two or more support holes are formed in the oil absorber and the claw member is supported through the support holes.
Furthermore, the present invention is effective when the oil absorber is composed of fibers and is subjected to a treatment for preventing the fibers from dropping off.
さらにまた、本発明は、前記オイル吸収体がアラミド繊維により構成されたフェルトであると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記オイル吸収体は形状が前記爪部材と略同一形状を有し、定着部材から0.5mmないし5mm離れた距離に配置されていると、効果的である。
Furthermore, the present invention is effective when the oil absorber is a felt composed of aramid fibers.
Furthermore, the present invention is effective when the oil absorber has substantially the same shape as the claw member and is disposed at a distance of 0.5 mm to 5 mm from the fixing member.
また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項1ないし7の何れかに記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置を提案する。 In order to achieve the above object, the present invention proposes an image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
本発明によれば、剥離手段はオイル吸収体を挟持しているので、記録媒体のオイル汚れを確実に防止することができる。さらに、オイル吸収体の脱落や防止し、オイル吸収体に繊維を用いてもその繊維の脱落なども防止することができる。 According to the present invention, since the peeling means sandwiches the oil absorber, it is possible to reliably prevent oil contamination of the recording medium. Furthermore, the oil absorber can be prevented from falling off, and even if fibers are used in the oil absorber, the fibers can be prevented from falling off.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置としてタンデム式カラーレーザプリンタを示す概略構成図である。ここに示した画像形成装置 は、その本体1内に配置された複数の像担持体3Y,3M,3C,3BKと、これらの像担持体に対向して配置された無端ベルトより成る転写ベルト4を有している。各像担持体3Y乃至3BKはドラム状の感光体により構成され、その各像担持体の表面には、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。転写ベルト4は、複数の支持ローラ15,16,17,18に掛け渡されて矢印A方向に走行駆動される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a tandem color laser printer as an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown here includes a plurality of
各像担持体3Y,3M,3C,3BK上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に同一であるため、像担持体3Yにトナー像を形成する構成だけを説明する。この像担持体3Yは図1における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置7によって像担持体3Yの表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット8から出射する光変調されたレーザビームLが照射される。これによって像担持体3Yに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置9によってイエロートナー像として可視像化される。
Since the operation of forming a toner image on each of the
一方、画像形成装置本体1内の下部には、給紙装置5が配置され、この給紙装置5は、記録媒体Pを収容する給紙カセット14と、その最上位の記録媒体に圧接しながら回転して、最上位の記録媒体を矢印B方向に送り出す給紙ローラ12とを有している。かかる給紙装置5から送り出された記録媒体Pは、レジストローラ対13によって所定のタイミングをとられて、像担持体3Yと転写ベルト4の間に給送され、その転写ベルト4に担持されて搬送される。転写ベルト4を挟んで、像担持体3Yにほぼ対向する位置には、転写装置10が配置され、その転写装置10の作用によって像担持体3Y上のイエロートナー像が記録媒体P上に転写される。記録媒体Pに転写されず、像担持体3Y上に残された転写残トナーは、クリーニング装置11によって除去される。
On the other hand, a paper feeding device 5 is disposed in the lower part of the image forming apparatus main body 1, and this paper feeding device 5 is pressed against a
全く同様にして、図1に示した像担持体3M,3C,3BK上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録媒体P上に順次重ねて転写される。
In exactly the same manner, magenta toner images, cyan toner images, and black toner images are respectively formed on the
このようにして4色の重ねトナー像を担持した記録媒体Pは、定着装置2を通過し、このとき、その重ねトナー像が熱と圧力の作用によって記録媒体P上に定着される。定着装置2を通過した記録媒体は、矢印Cで示すように排紙部6上に排出される。なお、本プリンタでは、一般にコピー等に用いられる普通紙と、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、用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)との何れも記録媒体として用いることが可能である。
The recording medium P carrying the four-color superimposed toner image in this way passes through the
図2は定着装置2を示す断面図であり、定着装置2は加熱ローラ22及び定着ローラ23に巻き掛けられた定着ベルト21として構成された第1の定着部材と、該定着ベルト21を介して定着ローラ23に圧接する加圧ローラ24として構成された第2の定着部材とを有し、定着ベルト21はバネなどの図示しない弾性体で付勢されたテンションローラ25をよって緊張された状態に保持されている。そして、加熱ローラ22と加圧ローラ24の内部にはヒータ26,27が設けられ、定着ベルト21及び加圧ローラ24を加熱する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
定着ローラ22は、芯金29と、この芯金29を被覆する耐熱多孔質層の弾性体層30とを有し、バネなどの図示しない弾性体により加圧ローラ25に圧接する方向に付勢されている。加熱ローラ22及び定着ローラ23は何れか一方が図示していない駆動モータの回転駆動され、これによって定着ベルト21が図における時計方向に走行駆動される。加圧ローラ24は定着ローラ22の回転に定着ベルト21を介して従動して連れ回りするか、またはこの加圧ローラ24も、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動される。また、定着ベルト21の周面に対向して、例えばサーミスタより成る温度検知素子33が設けられており、同様に加圧ローラ24にもその周面に対向して、例えばサーミスタより成る温度検知素子34が設けられている。この温度検知素子33,34により定着ベルト21と加圧ローラ24の表面の温度が検知され、その検知結果に基づいてヒータ26,27への通電が制御され、定着ベルト21及び加圧ローラ24がトナー像の定着に適した温度に保たれる。
The
加圧ローラ24には、離型剤としてのシリコーンオイルを塗布する微量塗布ローラ35がバネなどの図示しない弾性体によって当接されている。この微量塗布ローラ35によって定着ベルト21には微量のオイルが間接的に塗布され、これによって定着ベルト21のトナーに対する離型性が向上する。また、微量塗布ローラ35表面のトナー固着防止を目的として表面にクリーニングローラ36が当接されている。
A small
この定着装置2は、未定着のトナー像を担持し矢印A方向へ搬送される記録媒体Pがガイド部材32に案内されつつ定着ベルト21と加圧ローラ24のニップに挟持されると、トナー像が熱と圧力の作用によって記録媒体P上に定着される。トナー像が定着された記録媒体Pは、定着ベルト21によってさらに矢印A方向へ搬送されるが、このとき記録媒体Pが定着ベルト21に巻き付く恐れがあるため、定着ベルト21が定着ローラ23に巻かれている範囲で分離爪40として構成された剥離手段が設けられている。
When the recording medium P that carries an unfixed toner image and is conveyed in the direction of arrow A is nipped between the
この分離爪40は、装置の幅方向において適当な間隔をもって複数もうけられ、それぞれの分離爪40が図示していないバネ等からなる弾性体によって爪部41が定着ベルト21に圧接されている。
A plurality of
このように構成された定着装置2は、定着ベルト21にシリコーンオイルが塗布されているので、そのオイルの一部が分離爪40の爪部41に掻き取られて当該分離爪40の爪部41に付着する。そして、分離爪40に付着したオイルが記録媒体Pに移り、記録媒体Pにオイル跡を発生させる問題があることは先に説明した。なお、本実施形態では離型剤としてジメチルシリコーンオイルを使用している。
In the
そこで、本発明ではかかる問題を解消するため、次のように措置を講じており、その説明をする。
図3(a),(b)において、本実施形態の分離爪40が2枚の爪部材40A,40Bを備え、この2枚の爪部材40A,40Bでオイル吸収体44を挟み込むように支持している。2枚の爪部材40A,40Bはホルダ42A、42Bに支持された軸45A,45Bに回転自在に支持され、引張りスプリング43によって爪部41A,41Bが定着ベルト21に圧接する方向の回動力が付勢されている。
Therefore, in the present invention, in order to solve such a problem, the following measures are taken and described.
3A and 3B, the
このようにオイル吸収体44を2枚の爪部材40A,40Bで挟み込むように支持することで、オイル吸収体44の脱落を防止でき、分離爪40に付着したオイルを安全に吸収することができる。なお、このオイル吸収体44としてはオイルを吸収できるものならば、スポンジやセラミック等の多孔質物質等であってもよいが、本実施形態では繊維、特にオイルの吸収性、経時品質、加工性、コスト等の点から最も好適なアラミド繊維により構成されたフェルトを用いている。また、爪部材40A,40Bは同一回転支点となる用に工夫されており、これは爪部41A,41Bの定着ベルト21への当接位置精度が良好にするためである。
By supporting the
図4(a),(b)は、本発明の他の実施形態を示す説明図で、本例の軸45に支持された分離爪40は爪部41が接合された2枚の爪部材40A、40Bの間にスリットが形成され、そのスリットにオイル吸収体44が挿入されるようにして設けられている。
FIGS. 4A and 4B are explanatory views showing another embodiment of the present invention. The
ところで、図3と図4に示す分離爪40は、爪部41がフェルトを挟み込んでいる分、幅広になっているため、分離爪40を均一に当接させることが難しくなる。分離爪40は均一に当接しないと、定着ベルト21を傷つけたり、巻き付いた記録媒体Pを分離できなかったするのでその調整を精度良く行う必要がある。
By the way, the
図5(a),(b)は、本発明のさらに他の実施形態を示す説明図である。
図5において、分離爪40が独立した2枚の爪部材40A,40Bで構成され、この2枚の爪部材40A,40Bでオイル吸収体44を挟み込むように支持している。2枚の爪部材40A,40Bはホルダ42A、42Bに支持された軸45に回転自在に支持され、別々の引張りスプリング43A,43B(図3では1つしか示していない。)によって爪部41A,41Bが定着ベルト21に圧接する方向の回動力が付勢されている。このように爪部材40A,40Bが独立して当接することで、定着ベルト21に均一に当接し、不均一当接に起因する傷や巻き付き等の不具合を防止することができる。
FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing still another embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the
また、オイル吸収体44はフェルトであって、オイル吸収体44は図6に示すように丸孔46と長孔47が設けている。オイル吸収体44の丸孔46は軸45と係合し、他方の長孔47は分離爪40A,40Bに設けられた突起48A,48Bと係合する。分離爪40は爪部材40A,40Bが互いに独立して回動するので、その動きを阻害しないよう他方が長穴となっている。このようにしてオイル吸収体44の2箇所の孔を設け、軸45、突起48で係合することによって、オイル吸収体44のズレやはみ出しを防止している。
The
ところで、オイル吸収体44はアラミド繊維により構成されたフェルトを用いいることが好ましいが、繊維であるため脱落や毛羽立ちなどで分離爪40からはみ出すことがある。そして、オイル吸収体44の一部がはみ出すと、当該部よりオイルが記録媒体に触りやすくなる。
By the way, although it is preferable that the
そこで、オイル吸収体44であるフェルトは火炎処理を施し、繊維のはみ出しや「ほつれ」を防止することが望ましい。また、オイル吸収体44であるフェルト表面に樹脂コートなどのいわゆる目留め処理を施しても同様に効果がある。なお、オイル吸収体44に用いるフェルトの密度は高いほうが吸収力、保持力が高く、本発明においては効果的である。
Therefore, it is desirable that the felt that is the
また、オイル吸収体44に用いるフェルトは分離爪40の爪部材と略同一形状を有しているが、前述のように、分離爪40からはみ出ると、転写紙にオイルが付着しやすくなるため、分離爪40より若干小さいサイズに形成することが好ましい。
Further, the felt used for the
さらにまた、分離爪40の先端にオイルが付着するわけだが、オイルは爪先端の広い範囲に広がり付着しているので、図7に示すように、オイル吸収体44であるフェルトと分離爪先端41の幅をLとすると、Lを0.5mmないし5mmに設定する。このようにフェルトと分離爪先端41を0.5mmないし5m程度離しても、先端に付着したオイルを吸収できる。これはフェルトの毛細管現象によって、広がったオイルをフェルトが吸収することができるからである。
Furthermore, although oil adheres to the tip of the
通常、分離爪先端近傍は比較的離型性の良い樹脂で構成されているため、オイルのフェルトへの移動もスムーズである。フェルトを分離爪先端に配置すると、オフセットトナーと一緒に回収してしまいフェルトが汚れてしまい、オイルの吸収が悪くなる。また、フェルトからトナーが脱落し、画像汚れの発生が懸念される。よって、フェルトを分離爪先端から5mm程度離すことが有効である。 Usually, since the vicinity of the tip of the separation claw is made of a resin having a relatively good release property, the oil can be smoothly moved to the felt. If the felt is disposed at the tip of the separation claw, the felt is collected together with the offset toner, and the felt becomes dirty, and the oil absorption is deteriorated. In addition, there is a concern that toner may fall off from the felt and image smearing may occur. Therefore, it is effective to separate the felt from the tip of the separation claw by about 5 mm.
2 定着装置
21 定着ベルト
22 定着ローラ
23 加熱ローラ
24 加圧ローラ
35 微量塗布ローラ
40 分離爪
40A,40B 爪部材
41 爪部
44 オイル吸収体
P 記録媒体
2 Fixing
Claims (8)
前記剥離手段は、爪部材によってオイル吸収体を挟持することを特徴とする定着装置。 The recording medium carrying the toner image is passed between the rotating first and second fixing members, and when passing, the toner image is fixed to the recording medium by applying heat and pressure to the toner of the toner image. In the fixing device, an oil application member for applying a small amount of oil is provided on at least one surface of the first and second fixing members, and at least one surface of the first and second fixing members. In the fixing device provided with a separating means for separating the recording medium,
The fixing device is characterized in that the peeling means sandwiches the oil absorber by a claw member.
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