JP2011033977A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は定着装置に関し、より詳細には、分離爪を備えた定着装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device, and more particularly to a fixing device having a separation claw.
ファクシミリやプリンタ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置の多くでは、定着ローラと加圧ローラを圧接して形成されたニップ部に、未定着のトナー像が形成された用紙を通過させることによって、トナー像を加熱・加圧して用紙に溶融定着させている。 In many electrophotographic image forming apparatuses such as a facsimile, a printer, and a copying machine, a sheet on which an unfixed toner image is formed is passed through a nip portion formed by pressing a fixing roller and a pressure roller. Thus, the toner image is heated and pressurized to be melt-fixed on the paper.
このような定着処理において、溶融したトナーによって用紙が定着ローラに接着して巻き付く不具合が生じることがある。このため、定着ローラの、ニップ部よりも回転方向下流側に分離爪を当接させて、定着ローラ表面から用紙を分離していた。 In such a fixing process, there may be a problem that the sheet is adhered and wound around the fixing roller by the melted toner. For this reason, the separation claw is brought into contact with the fixing roller on the downstream side in the rotation direction from the nip portion to separate the sheet from the surface of the fixing roller.
しかし、定着ローラに分離爪を当接させると、定着ローラが分離爪の当接部で摩耗し、トナー画像に筋が表れる不具合が生じる。さらに使用し続けると定着ローラが破断することもある。 However, when the separation claw is brought into contact with the fixing roller, the fixing roller is worn at the contact portion of the separation claw, causing a problem that streaks appear in the toner image. Furthermore, the fixing roller may break if it continues to be used.
そこで、分離爪を定着ローラに非接触で使用することも行われているが、径の小さい定着ローラの場合には特に、分離爪の先端位置決めが難しい。また、この場合、分離爪の材質を熱変形の少ない耐熱性材料にする必要があり、生産コストが上昇する。 Therefore, the separation claw is also used without contact with the fixing roller. However, in the case of a fixing roller having a small diameter, it is difficult to position the tip of the separation claw. In this case, the material of the separation claw needs to be a heat resistant material with little thermal deformation, which increases the production cost.
特許文献１では、軸方向に複数の分離爪を定着ローラに対して離接自在に設け、用紙サイズや画像濃度に合わせて、用紙の分離に必要な分離爪を選択し、当該分離爪を定着ローラに当接させる技術が提案されている。 In Patent Document 1, a plurality of separation claws are provided in the axial direction so as to be detachable from the fixing roller, and the separation claws necessary for paper separation are selected according to the paper size and image density, and the separation claws are fixed. Techniques for contacting the rollers have been proposed.
前記提案技術では、各分離爪を独立して離接自在とするため、分離爪のそれぞれに駆動部材を設ける必要があり、装置の複雑化・大型化を招くおそれがある。また、前記提案技術では、定着ローラに当接する分離爪の数は減るものの、例えば同じサイズの用紙を用いる場合には、分離爪が必要でない場合にも、所定の分離爪が定着ローラに必ず当接することになり、定着ローラに無用の摩耗が生じる。 In the proposed technique, since each separation claw can be separated and connected independently, it is necessary to provide a driving member for each separation claw, which may lead to complication and enlargement of the apparatus. In the proposed technique, although the number of separation claws that contact the fixing roller is reduced, for example, when the same size paper is used, a predetermined separation claw is always applied to the fixing roller even when the separation claw is not necessary. This results in unnecessary wear on the fixing roller.
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の複雑化・大型化を招くことなく、分離爪の当接を最小限に抑えて、定着回転体及び／又は加圧回転体の摩耗を抑制することにある。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and the object thereof is to minimize the contact of the separation claw without increasing the complexity and size of the apparatus, and to fix the fixing rotating body and It is to suppress wear of the pressure rotating body.
前記目的を達成する本発明に係る定着装置は、加熱手段を有する定着回転体と、この定着回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも一方の回転体の、前記ニップ部よりも回転方向下流側に、前記回転体に対して離接可能に設けられた分離爪とを備え、一方面に未定着のトナー像が形成された被転写部材をニップ部を通過させることによって、トナー像を加熱・加圧して被転写部材に溶融定着させる定着装置であって、被転写部材の搬送方向先端部のトナー付着量が所定量以上の場合、又は被転写部材の画像書き出し位置が、被転写部材の搬送方向先端から所定距離以下の場合、又は被転写部材を構成する繊維部材の方向が、搬送方向に対して交わる方向である場合、又は前記定着回転体の表面温度が設定温度よりも所定温度以上低い場合、又は湿度が所定値以上である場合に、前記分離爪を前記回転体に当接させることを特徴とする。 The fixing device according to the present invention that achieves the object includes a fixing rotator having a heating unit, a pressure rotator that presses against the fixing rotator to form a nip portion, the fixing rotator, and the pressure rotation. Separation claw provided on the one side of the rotating body so as to be able to come in contact with the rotating body is provided downstream of the nip portion in the rotational direction of at least one rotating body of the body, and an unfixed toner image is formed on one surface. A fixing device that heats and pressurizes a toner image by passing the transferred member through the nip portion to melt and fix the toner image on the transferred member. In this case, or when the image writing position of the transferred member is a predetermined distance or less from the leading end of the transferred member in the conveying direction, or the direction of the fiber member constituting the transferred member is a direction intersecting the conveying direction. Or the fixing times If the surface temperature of the body is lower than a predetermined temperature than the set temperature, or when the humidity is a predetermined value or more, characterized in that is brought into contact with the separation claw in the rotating body.
本発明によれば、前記のいずれか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が提供される。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the fixing device as described above.
本発明の定着装置では、被転写部材が定着回転体及び／又は加圧回転体に巻き付きやすい場合にのみ、分離爪を前記回転体に当接させるので、分離爪の当接を最小限に抑えられ、定着回転体及び／又は加圧回転体の摩耗を抑制できる。また、装置の複雑化・大型化を招くこともない。 In the fixing device of the present invention, the separation claw is brought into contact with the rotating body only when the member to be transferred is easily wound around the fixing rotating body and / or the pressure rotating body. Thus, wear of the fixing rotator and / or the pressure rotator can be suppressed. In addition, the apparatus is not complicated or enlarged.
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.
図１は、本発明に係る定着装置を搭載した画像形成装置の一例を示す概説図である。図１の画像形成装置は、タンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」と記すことがある）である。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present invention. The image forming apparatus in FIG. 1 is a tandem digital color printer (hereinafter, simply referred to as “printer”). Of course, in addition to a printer, the present invention can also be applied to a copying machine having a scanner, a facsimile, or a multi-function machine having these functions combined.
プリンタ１は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は、ローラ１２とローラ１３の外周部に掛け渡されて反時計回りに回転駆動する。中間転写ベルト１１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂ（以下、「作像部２」と総称する）が、中間転写ベルト１１に沿ってこの順に並んで配置されている。そして、中間転写ベルト１１を挟んで、各作像部２の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂと対向する位置には、一次転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂが設けられている。また、中間転写ベルト１１のローラ１２で支持された部分には、二次転写ローラ１６が圧接されている。二次転写ローラ１６と中間転写ベルト１１とのニップ部が二次転写領域となる。この二次転写領域において中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙（被転写部材）Ｐに転写される。 The printer 1 includes an intermediate transfer belt 11 at substantially the center of the inside thereof. The intermediate transfer belt 11 is wound around the outer peripheral portions of the rollers 12 and 13 and is driven to rotate counterclockwise. Below the lower horizontal portion of the intermediate transfer belt 11, four image forming portions 2Y, 2M, 2C, and 2B respectively corresponding to the colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B). (Hereinafter collectively referred to as “image forming unit 2”) are arranged along the intermediate transfer belt 11 in this order. Then, primary transfer rollers 30Y, 30M, 30C, and 30B are provided at positions facing the photosensitive drums 21Y, 21M, 21C, and 21B of each image forming unit 2 with the intermediate transfer belt 11 interposed therebetween. A secondary transfer roller 16 is pressed against a portion of the intermediate transfer belt 11 supported by the roller 12. A nip portion between the secondary transfer roller 16 and the intermediate transfer belt 11 becomes a secondary transfer region. The toner image formed on the intermediate transfer belt 11 in the secondary transfer area is transferred to the conveyed paper (transfer target member) P.
プリンタ１の下部には、給紙カセット９１が着脱可能に配置されている。給紙カセット９１内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ９２の回転によって最上部のものから１枚ずつ引き出されて搬送路９３に送り出される。搬送路９３は、給紙カセット９１から、タイミングローラ対９４のニップ部、二次転写領域、および定着装置Ｔを通って排紙トレイ９８まで延びている。給紙カセット９１から送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。 A paper feed cassette 91 is detachably disposed at the bottom of the printer 1. The sheets P stacked and housed in the sheet feeding cassette 91 are pulled out one by one from the uppermost one by the rotation of the sheet feeding roller 92 and sent out to the transport path 93. The conveyance path 93 extends from the paper feed cassette 91 to the paper discharge tray 98 through the nip portion of the timing roller pair 94, the secondary transfer region, and the fixing device T. The paper P sent out from the paper feed cassette 91 is conveyed to the timing roller pair 94 and is sent out to the secondary transfer area at a predetermined timing.
定着装置Ｔは、定着ローラ（定着回転体）４と、定着ローラ４に圧接する加圧ローラ（加圧回転体）５とを備える。定着ローラ４と加圧ローラ５とのニップ部を用紙Ｐが通過することによって、用紙Ｐ上に２次転写されたトナー像が加熱溶融されて用紙Ｐに定着する。この定着装置Ｔの詳細については後述する。 The fixing device T includes a fixing roller (fixing rotator) 4 and a pressure roller (pressure rotator) 5 in pressure contact with the fixing roller 4. As the paper P passes through the nip portion between the fixing roller 4 and the pressure roller 5, the toner image secondarily transferred onto the paper P is heated and melted and fixed on the paper P. Details of the fixing device T will be described later.
このような構成のプリンタ１の概略動作について説明する。外部装置（例えばパソコン）からプリンタ１の画像信号処理部（不図示）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像部のプリントヘッド部を発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラムの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。 A schematic operation of the printer 1 having such a configuration will be described. When an image signal is input from an external device (for example, a personal computer) to an image signal processing unit (not shown) of the printer 1, the image signal processing unit digitally converts the image signal into yellow, magenta, cyan, and black. And transmits this signal to the LED drive circuit for the print head. The drive circuit performs exposure by causing the print head unit of each image forming unit to emit light based on the input digital signal. This exposure is performed with a time difference between the print heads. Thereby, an electrostatic latent image for each color is formed on the surface of each photosensitive drum.
各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、各現像器によってそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。そして、各色のトナー像は、各一次転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂの作用により、図中反時計回りに回転する中間転写ベルト１１上に順次一次転写されて重ね合わせられる。 The electrostatic latent image formed on each photosensitive drum is developed by each developing device to become a toner image of each color. Then, the toner images of the respective colors are sequentially primary-transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 11 that rotates counterclockwise in the figure by the action of the primary transfer rollers 30Y, 30M, 30C, and 30B.
このようにして中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１の移動にしたがって二次転写領域に達する。一方、給紙カセット９１から搬送路９３に送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４によって、トナー像が二次転写領域に達するタイミング合わせて二次転写領域へ搬送される。そして、二次転写ローラ１６にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、二次転写領域において、重ね合わされた各色トナー像は中間転写ベルト１１から用紙Ｐに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト１１上に残留するトナーは、不図示のベルトクリーナにより回収される。 The toner image formed on the intermediate transfer belt 11 in this way reaches the secondary transfer area as the intermediate transfer belt 11 moves. On the other hand, the paper P sent out from the paper feed cassette 91 to the transport path 93 is transported to the secondary transfer region by the timing roller pair 94 at the timing when the toner image reaches the secondary transfer region. A voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 16. As a result, in the secondary transfer region, the superimposed color toner images are secondarily transferred collectively from the intermediate transfer belt 11 to the paper P. The toner remaining on the intermediate transfer belt 11 after the secondary transfer is collected by a belt cleaner (not shown).
トナー像が二次転写された用紙Ｐは、搬送路９３を通って定着装置Ｔに送られ、そこで定着ローラ４と加圧ローラ５とのニップ部を通過することによりトナー像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ対９６によって排紙トレイ９８に排出される。両面印字指示がなされている場合は、可動ガイド９５によって、定着装置Ｔを通過した用紙Ｐは反転ローラ対９７へ搬送される。そして、反転ローラ対９７によって用紙の搬送方向先端部が装置外へ排紙される。用紙の搬送方向後端部が可動ガイド９５を通過したところで、反転ローラ対９７が反転して、用紙Ｐは装置内に搬送される。このとき、可動ガイド９５は上位置となって、装置内に搬送された用紙Ｐは両面印字ユニット８へ搬送される。 The sheet P on which the toner image has been secondarily transferred is sent to the fixing device T through the conveyance path 93, where the toner image is fixed on the sheet P by passing through the nip portion between the fixing roller 4 and the pressure roller 5. Is done. Then, the paper P is discharged to the paper discharge tray 98 by the paper discharge roller pair 96. When double-sided printing is instructed, the sheet P that has passed through the fixing device T is conveyed to the reverse roller pair 97 by the movable guide 95. Then, the leading end of the sheet in the sheet conveyance direction is discharged out of the apparatus by the reverse roller pair 97. When the rear end of the sheet in the conveyance direction passes through the movable guide 95, the reverse roller pair 97 is reversed and the sheet P is conveyed into the apparatus. At this time, the movable guide 95 is in the upper position, and the sheet P conveyed into the apparatus is conveyed to the duplex printing unit 8.
両面印字ユニット８へと搬送された用紙Ｐは、再度、タイミングローラ対９４へ送られ、用紙Ｐのもう一方面に、前記と同様にしてトナー画像が転写・定着され、排紙ローラ対９６によって排紙トレイ９８に排出される。 The sheet P conveyed to the duplex printing unit 8 is sent again to the timing roller pair 94, and the toner image is transferred and fixed on the other side of the sheet P in the same manner as described above. The paper is discharged to a paper discharge tray 98.
図２に、図１のプリンタ１で使用されている定着装置Ｔの概説図を示す。この図の定着装置Ｔは、定着ローラ４と加圧ローラ５とを備える。加圧ローラ５は、不図示のバネ等の付勢手段によって定着ローラ４側へ押圧され、定着ローラ４と加圧ローラ５との間にニップ部が形成される。定着ローラ４は、不図示の回転駆動手段によって図中反時計回りに回転し、これによって加圧ローラ５は時計回りに従動回転する。もちろん、加圧ローラ５が駆動し、定着ローラ４が従動回転するようにしても構わない。定着ローラ４の内部には軸方向に棒状のハロゲンヒータ（加熱手段）４１が設けられ、定着ローラ４の外周に設けられた非接触の温度センサ（不図示）によって、定着ローラ４の表面温度が所定温度に維持されるよう入切制御される。 FIG. 2 shows a schematic diagram of the fixing device T used in the printer 1 of FIG. The fixing device T in this figure includes a fixing roller 4 and a pressure roller 5. The pressure roller 5 is pressed toward the fixing roller 4 by an urging means such as a spring (not shown), and a nip portion is formed between the fixing roller 4 and the pressure roller 5. The fixing roller 4 is rotated counterclockwise in the figure by a rotation driving means (not shown), and thereby the pressure roller 5 is driven to rotate clockwise. Of course, the pressure roller 5 may be driven and the fixing roller 4 may be driven to rotate. Inside the fixing roller 4, a rod-like halogen heater (heating means) 41 is provided in the axial direction, and the surface temperature of the fixing roller 4 is controlled by a non-contact temperature sensor (not shown) provided on the outer periphery of the fixing roller 4. On / off control is performed so as to be maintained at a predetermined temperature.
定着ローラ４の、ニップ部よりも回転方向下流側には分離爪６１が、定着ローラ４に対して離接自在に設けられている。分離爪６１は、揺動軸６２の軸方向に複数個設けられている。ニップ部を用紙Ｐが通過する際、必要により揺動軸６２が図２の時計回りに回転することによって、分離爪６１が定着ローラ４に当接し、定着ローラ４の表面から用紙Ｐを分離する。 A separation claw 61 is provided on the downstream side in the rotational direction of the fixing roller 4 with respect to the nip portion so as to be detachable from the fixing roller 4. A plurality of separation claws 61 are provided in the axial direction of the swing shaft 62. When the sheet P passes through the nip portion, the swinging shaft 62 rotates as necessary in the clockwise direction in FIG. 2, so that the separation claw 61 contacts the fixing roller 4 and separates the sheet P from the surface of the fixing roller 4. .
なお、定着回転体及び加圧回転体としては定着ローラ４及び加圧ローラ５の他、ベルトを利用したものを用いても構わない。また、加熱手段としては、ハロゲンヒータ４１の他、電磁誘導加熱や面状加熱など従来公知の加熱手段を用いることができる。そしてまた、分離爪６１は加圧回転体に離接自在に設ける、あるいは定着回転体及び加圧回転体に設けても構わない。 In addition to the fixing roller 4 and the pressure roller 5, those using a belt may be used as the fixing rotator and the pressure rotator. In addition to the halogen heater 41, conventionally known heating means such as electromagnetic induction heating or planar heating can be used as the heating means. In addition, the separation claw 61 may be provided so as to be detachable from the pressure rotating body, or may be provided on the fixing rotating body and the pressure rotating body.
図３に、分離爪６１の離接機構の一例を示す。複数個の分離爪６１が軸方向に所定間隔で固定された揺動軸６２の側端部に、半径方向外方に突出する係合片６３が形成されている。そして、ソレノイド７の本体部７１から突出したプランジャ７２の先端部と、係合片６３とがワイヤで接続されている。プランジャ７２の外周には押しバネＳが嵌め入れられている。プランジャ７２はこの押しバネＳによって本体部７１から外方へ常に付勢されている。同図（ａ）に示す通常状態では、ソレノイド７のプランジャ７２は押しバネＳによって外方へ突出し、分離爪６１は定着ローラ４表面から離間している。一方、後述する、定着ローラ４表面に用紙Ｐが巻き付きやすい場合はソレノイド７に電圧が印加される。すると、同図（ｂ）に示すように、プランジャ７２が押しバネＳの付勢力に抗して本体部７１に引き込まれ、揺動軸６２が時計回りに回転する。これにより、揺動軸６２に固定されている分離爪６１は定着ローラ４表面に当接するようになり、ニップ部を通過した用紙Ｐは、分離爪６２によって定着ローラ４表面から分離される。そして、用紙Ｐの先端部が定着ローラ４表面から分離された後は、ソレノイド７への電圧印加が停止される。すると、押しバネＳの付勢力によってプランジャ７２が本体部７１から外方に引き出され、揺動軸６２は反時計回りに回転し、分離爪６１は定着ローラ４表面から離間する。 FIG. 3 shows an example of the separation / contact mechanism of the separation claw 61. Engagement pieces 63 projecting outward in the radial direction are formed at the side end portions of the swing shaft 62 in which a plurality of separation claws 61 are fixed at predetermined intervals in the axial direction. And the front-end | tip part of the plunger 72 protruded from the main-body part 71 of the solenoid 7 and the engagement piece 63 are connected by the wire. A push spring S is fitted on the outer periphery of the plunger 72. The plunger 72 is always urged outward from the main body 71 by the push spring S. In the normal state shown in FIG. 5A, the plunger 72 of the solenoid 7 protrudes outward by the pressing spring S, and the separation claw 61 is separated from the surface of the fixing roller 4. On the other hand, when the sheet P is easily wound around the surface of the fixing roller 4 described later, a voltage is applied to the solenoid 7. Then, as shown in FIG. 4B, the plunger 72 is drawn into the main body 71 against the urging force of the push spring S, and the swing shaft 62 rotates clockwise. As a result, the separation claw 61 fixed to the swing shaft 62 comes into contact with the surface of the fixing roller 4, and the paper P that has passed through the nip portion is separated from the surface of the fixing roller 4 by the separation claw 62. Then, after the leading end of the paper P is separated from the surface of the fixing roller 4, the voltage application to the solenoid 7 is stopped. Then, the plunger 72 is pulled out from the main body 71 by the urging force of the push spring S, the swing shaft 62 rotates counterclockwise, and the separation claw 61 is separated from the surface of the fixing roller 4.
以下、分離爪６１を定着ローラ４に当接させる各条件について順に説明する。まず、用紙の搬送方向先端部のトナー付着量が所定量以上の場合に、定着ローラに分離爪を当接させる。これは、用紙の先端部に付着しているトナーが多いと、トナーが溶融して接着作用を奏し、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなることに着目したものである。図４に示すように、用紙の搬送方向先端部とは、例えば搬送方向先端から２０ｍｍまで領域を意味する。この領域に付着しているトナー量が、例えば９ｇ／ｍ２以上であると、定着ローラの表面に分離爪を当接させて、定着ローラへの用紙の巻き付きを防止する。 Hereinafter, each condition for bringing the separation claw 61 into contact with the fixing roller 4 will be described in order. First, the separation claw is brought into contact with the fixing roller when the toner adhesion amount at the front end of the sheet conveyance direction is a predetermined amount or more. This is because attention is paid to the fact that if a large amount of toner adheres to the leading edge of the paper, the toner melts and exhibits an adhesive action, so that the paper is easily wound around the fixing roller. As shown in FIG. 4, the front end of the paper in the transport direction means an area from the front end in the transport direction to 20 mm, for example. If the amount of toner adhering to this area is 9 g / m 2 or more, for example, the separation claw is brought into contact with the surface of the fixing roller to prevent the paper from being wound around the fixing roller.
用紙先端部のトナー付着量は、例えば、デジタル画像データから算出すればよく、図１に示した複数の作像部２を有するカラープリンタの場合には、各色のデジタル画像データから算出されるトナー付着量を積算して求めればよい。 The amount of toner attached to the leading edge of the paper may be calculated from, for example, digital image data. In the case of a color printer having a plurality of image forming units 2 shown in FIG. 1, toner calculated from digital image data of each color. What is necessary is just to obtain | require by accumulating the amount of adhesion.
次に、用紙の画像書き出し位置が、用紙搬送方向先端から所定距離以下の場合に、定着ローラに分離爪を当接させる。これは、用紙先端は、用紙の自重や撓み等による分離力が小さく、用紙先端部に少しでもトナーが付着していると、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなることに着目したものである。図５に示すように、基準とする、用紙搬送方向先端から画像書き出し位置までの距離ｄは、用紙の大きさや材質等により適宜決定すればよく、通常は数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度が好ましい。なお、用紙の書き出し位置の検知は、前記と同様に、露光手段に送信されるデジタル画像データから検知すればよい。 Next, the separation claw is brought into contact with the fixing roller when the image writing position on the sheet is equal to or less than a predetermined distance from the front end in the sheet conveyance direction. This is because the separation force due to the weight of the sheet, bending, or the like is small at the leading edge of the sheet, and attention is paid to the fact that the toner is easily wound around the fixing roller if toner adheres to the leading edge of the sheet. As shown in FIG. 5, the distance d from the leading edge in the sheet conveyance direction to the image writing position as a reference may be appropriately determined depending on the size, material, etc. of the sheet, and is usually preferably several mm, for example, about 3 mm. The paper writing position may be detected from the digital image data transmitted to the exposure unit, as described above.
また、用紙を構成する繊維部材の方向が、搬送方向に対して交わる方向である場合に、定着ローラに分離爪を当接させる。これは、用紙を構成する繊維部材が、搬送方向に対して交わる方向、特に搬送方向に対して垂直方向であると、搬送方向に柔軟となり、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなることに着目したものである。繊維部材の方向は、例えば、装置本体の操作パネルから入力する。 Further, when the direction of the fiber member constituting the sheet is a direction intersecting the transport direction, the separation claw is brought into contact with the fixing roller. This is because when the fiber members constituting the paper are in the direction intersecting with the conveyance direction, particularly perpendicular to the conveyance direction, the paper becomes flexible in the conveyance direction and the paper is easily wound around the fixing roller. It is. The direction of the fiber member is input from the operation panel of the apparatus main body, for example.
さらに、定着ローラの表面温度が設定温度よりも所定温度以上低い場合にも、定着ローラに分離爪を当接させる。これは、定着ローラの表面温度が低いと、トナーが充分には溶融せず、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなることに着目したものである。例えば、数十枚を連続して画像形成した場合、連続して通過する用紙に熱が奪われる結果、定着ローラの、用紙が通過するニップ部の表面温度は設定温度よりも低くなり、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなる。定着ローラに分離爪を当接させる基準となる前記温度差としては、定着ローラの外径や材質などから適宜決定すればよいが、通常は、１０℃以上とするのが好ましい。定着ローラの表面温度は、従来公知の接触又は非接触の温度センサで測定すればよい。また、連続印字枚数が数十枚の場合には、定着ローラの表面温度が低下すると仮定して、定着ローラの表面温度を測定することなく、定着ローラに分離爪を当接するように制御しても構わない。 Further, the separation claw is brought into contact with the fixing roller even when the surface temperature of the fixing roller is lower than the set temperature by a predetermined temperature or more. This is because attention is paid to the fact that when the surface temperature of the fixing roller is low, the toner is not sufficiently melted and the sheet is easily wound around the fixing roller. For example, when images are formed continuously on several tens of sheets, the surface temperature of the nip portion of the fixing roller through which the sheet passes becomes lower than the set temperature as a result of heat being taken away by the continuously passing sheet. The paper is easy to wind around. The temperature difference serving as a reference for bringing the separation claw into contact with the fixing roller may be determined as appropriate based on the outer diameter, material, etc. of the fixing roller, but is usually preferably 10 ° C. or higher. The surface temperature of the fixing roller may be measured by a conventionally known contact or non-contact temperature sensor. In addition, when the number of continuous prints is several tens, it is assumed that the surface temperature of the fixing roller is lowered and the separation claw is controlled to contact the fixing roller without measuring the surface temperature of the fixing roller. It doesn't matter.
そしてまた、湿度が所定値以上の場合に、定着ローラに分離爪を当接させる。これは、環境湿度が高くなると、紙の柔軟性が高くなって定着ローラに用紙が巻き付きやすくなることに着目したものである。基準となる湿度は、用紙の大きさや種類などから適宜決定すればよいが、通常は、相対湿度で６０％程度が好ましい。 Further, when the humidity is equal to or higher than a predetermined value, the separation claw is brought into contact with the fixing roller. This is because attention is paid to the fact that as the environmental humidity increases, the flexibility of the paper increases and the paper easily winds around the fixing roller. The reference humidity may be determined as appropriate based on the size and type of the paper, but is usually preferably about 60% relative humidity.
以上説明した条件の他、定着ローラに分離爪を当接させる条件として、用紙の種類を用いてもよい。すなわち、用紙の坪量や厚みが所定値以下である場合に、定着ローラに分離爪を当接させるようにしてもよい。坪量が小さい用紙や厚みが薄い用紙では、用紙の自重や撓み等による定着ローラからの分離力が小さく、また柔軟性が高いため、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなるからである。定着ローラに分離爪を当接させる基準としては、例えば、用紙の坪量は７０ｇ／ｍ２以下であり、用紙の厚みは０．１ｍｍ以下である。 In addition to the conditions described above, the type of paper may be used as a condition for bringing the separation claw into contact with the fixing roller. That is, the separation claw may be brought into contact with the fixing roller when the basis weight or thickness of the paper is a predetermined value or less. This is because a sheet having a small basis weight or a sheet having a small thickness has a small separation force from the fixing roller due to its own weight or bending, and has high flexibility, so that the sheet is easily wound around the fixing roller. As a reference for bringing the separation claw into contact with the fixing roller, for example, the basis weight of the paper is 70 g / m 2 or less, and the thickness of the paper is 0.1 mm or less.
また、定着ローラに分離爪を当接させる条件として、用紙の両面に画像形成を行うかどうかを条件としてもよい。すなわち、用紙の一方面側に画像形成し、定着処理した後、用紙のもう一方面に画像形成し、定着処理するときに、定着ローラに分離爪を当接させるようにしてもよい。一度定着装置を通過した用紙は、搬送方向に柔軟となり、定着ローラに用紙が巻き付きやすくなるからである。 Further, as a condition for bringing the separation claw into contact with the fixing roller, it may be set as a condition whether image formation is performed on both sides of the sheet. That is, after forming an image on one side of the paper and performing a fixing process, an image is formed on the other side of the paper, and the fixing claw may be brought into contact with the fixing roller when the fixing process is performed. This is because the paper that has once passed through the fixing device becomes flexible in the transport direction, and the paper is easily wound around the fixing roller.
図６に、以上説明した分離爪の離接制御のフローチャートを示す。まず、画像形成指示の有無が判断される（ステップＳ１０１）。画像形成指示があると、画像形成条件が取得される（ステップＳ１０２）。そして、取得した画像形成条件についてそれぞれ判定される。具体的には、用紙の搬送方向先端部のトナー付着量が所定量以上かどうか（ステップＳ１０３）、用紙の画像書き出し位置が用紙の搬送方向先端から所定距離以下かどうか（ステップＳ１０４）、用紙を構成する繊維部材の方向が、搬送方向に対して交わる方向かどうか（ステップＳ１０５）、定着ローラの表面温度が設定温度よりも所定温度以上低いかどうか（ステップＳ１０６）、湿度が所定値以上であるかどうか（ステップＳ１０７）が順に判定される。 FIG. 6 shows a flowchart of the separation claw separation / contact control described above. First, the presence / absence of an image formation instruction is determined (step S101). When there is an image formation instruction, an image formation condition is acquired (step S102). Then, each of the acquired image forming conditions is determined. Specifically, whether the toner adhesion amount at the front end of the paper conveyance direction is equal to or larger than a predetermined amount (step S103), whether the image writing position on the paper is equal to or smaller than a predetermined distance from the front edge in the paper conveyance direction (step S104), Whether the direction of the constituent fiber member intersects the conveying direction (step S105), whether the surface temperature of the fixing roller is lower than a predetermined temperature by a predetermined temperature (step S106), and the humidity is a predetermined value or higher. Whether or not (step S107).
前記画像形成条件のいずれかが前記判定条件を具備している場合は、定着ローラに分離爪を当接させ（ステップＳ１０８）、定着処理を含めた画像形成を行う（ステップＳ１０９）。一方、前記画像形成条件のいずれも前記判定条件を具備していない場合は、定着ローラから分離爪を離間させたまま画像形成を行う（ステップＳ１０９）。次いで、すべての画像形成が終了したかどうかが判定される（ステップＳ１１０）。次の画像形成がある場合は、再び画像形成条件が取得され（ステップＳ１０２）、前記の判定が繰り返し行われ（ステップＳ１０３〜Ｓ１０７）、画像形成が行われる（ステップＳ１０９）。次の画像形成がない場合は（ステップＳ１１０）、定着ローラから分離爪を離間させて（ステップＳ１１１）、制御を終了する。 If any of the image forming conditions satisfies the determination condition, the separation claw is brought into contact with the fixing roller (step S108), and image formation including fixing processing is performed (step S109). On the other hand, if none of the image forming conditions has the determination condition, image formation is performed with the separation claw being separated from the fixing roller (step S109). Next, it is determined whether or not all image formation has been completed (step S110). If there is the next image formation, the image formation conditions are acquired again (step S102), the above determination is repeated (steps S103 to S107), and image formation is performed (step S109). If there is no next image formation (step S110), the separation claw is separated from the fixing roller (step S111), and the control ends.
本発明の定着装置は、定着回転体及び／又は加圧回転体に対して離接自在の分離爪を有し、所定の画像形成条件の場合に、分離爪を前記回転体に当接させるので、回転体に用紙が巻き付くのを防止すると共に、装置の複雑化・大型化を招くことなく、定着回転体及び／又は加圧回転体の、分離爪による摩耗を抑制でき有用である。 The fixing device according to the present invention has a separation claw that can be separated from and brought into contact with the fixing rotator and / or the pressure rotator, and makes the separation claw abut against the rotator under predetermined image forming conditions. In addition to preventing the sheet from being wound around the rotating body, the fixing rotating body and / or the pressure rotating body can be effectively prevented from being worn by the separation claw without causing complication and enlargement of the apparatus.
１ プリンタ（画像形成装置）
４ 定着ローラ（定着回転体）
５ 加圧ローラ（加圧回転体）
Ｐ 用紙（被転写部材）
４１ ハロゲンヒータ（加熱手段）
６１ 分離爪
1 Printer (image forming device)
4 Fixing roller (fixing rotating body)
5 Pressure roller (Pressure rotating body)
P paper (transferred member)
41 Halogen heater (heating means)
61 Separating nails
Claims (2)
被転写部材の搬送方向先端部のトナー付着量が所定量以上の場合、又は被転写部材の画像書き出し位置が、被転写部材の搬送方向先端から所定距離以下の場合、又は被転写部材を構成する繊維部材の方向が、搬送方向に対して交わる方向である場合、又は前記定着回転体の表面温度が設定温度よりも所定温度以上低い場合、又は湿度が所定値以上である場合に、前記分離爪を前記回転体に当接させることを特徴とする定着装置。 From the nip portion of the fixing rotator having a heating means, a pressure rotator that presses against the fixing rotator to form a nip portion, and at least one of the fixing rotator and the pressure rotator. A separation claw provided on the downstream side in the rotational direction so as to be able to be separated from and contacted with the rotating body, and passing a member to be transferred on which an unfixed toner image is formed on one surface through the nip portion, In a fixing device that heats and pressurizes a toner image to melt and fix it on a transfer member,
When the toner adhesion amount at the front end of the transfer member in the transport direction is a predetermined amount or more, or when the image writing position of the transfer member is a predetermined distance or less from the front of the transfer member in the transport direction, or the transfer member When the direction of the fiber member is a direction intersecting the transport direction, or when the surface temperature of the fixing rotating body is lower than a predetermined temperature by a predetermined temperature or when the humidity is a predetermined value or more, the separation claw A fixing device, wherein the fixing device is brought into contact with the rotating body.
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