JP2013020106A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、定着対象となる用紙の搬送機構に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly, to a conveyance mechanism for a sheet to be fixed.
周知のように、電子写真方式を用いる画像形成装置においては、感光体などの像担持体から転写紙に転写されたトナー像が熱・圧力による融解・浸透作用によって定着されて複写物として得られるようになっている。
定着に用いられる装置の構成としては、熱源を内蔵した定着ローラと転写紙を加圧するための加圧ローラとを対向当接させた熱ローラ定着方式とは別に、温度の立ち上がりを向上させるために熱容量が小さいベルトを用いたベルト定着方式を用いた構成がある。
As is well known, in an image forming apparatus using an electrophotographic system, a toner image transferred from an image carrier such as a photoconductor to a transfer paper is fixed by a melting / penetrating action by heat / pressure to obtain a copy. It is like that.
In order to improve the temperature rise, apart from the heat roller fixing method in which the fixing roller having a built-in heat source and the pressure roller for pressing the transfer paper are brought into abutment with each other, the apparatus used for fixing is configured. There is a configuration using a belt fixing system using a belt having a small heat capacity.
後者のベルト定着方式を用いた構成には、転写紙上のトナー像に対向する定着ローラと定着ローラとは別の位置に設けられている加熱ローラとの間に捲装されているベルトとに対向当接する加圧ローラとを組み合わせた構成が提案されている(例えば、特許文献1)。 In the configuration using the latter belt fixing method, the fixing roller facing the toner image on the transfer paper and the belt mounted between the heating roller provided at a position different from the fixing roller are opposed. A configuration combining a pressure roller that abuts has been proposed (for example, Patent Document 1).
図5は、上記構成を説明するための模式図である。
同図において、定着装置Aは、転写紙Sの搬送路を挟んで一方には定着ローラBが、そして他方には加圧ローラCが配置されている。
定着ローラBには、これとは別の位置に配置されている加熱ローラDとの間に捲装された定着ベルトEが掛け回されており、定着ベルトEは、テンションローラFによる張力付加により定着ローラBの回転に連動して移動できるようになっている。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the above configuration.
In the figure, the fixing device A is provided with a fixing roller B on one side and a pressure roller C on the other side across the conveyance path of the transfer paper S.
A fixing belt E is wound around the fixing roller B between the fixing roller B and a heating roller D disposed at a position different from the fixing roller B. The fixing belt E is applied with tension by the tension roller F. It can be moved in conjunction with the rotation of the fixing roller B.
加熱ローラDの内部にはヒータD1が配置されており、ヒータC1により加熱された定着ベルトEの温度はベルト表面に接触しているサーミスタGにより管理されている。 A heater D1 is disposed inside the heating roller D, and the temperature of the fixing belt E heated by the heater C1 is controlled by a thermistor G in contact with the belt surface.
これら各ローラは、定着装置Aの筐体A1内に配置されており、定着ローラBと加圧ローラCとが互いに当接する位置に形成される定着ニップを通過する際に転写紙Sが熱・圧力を受けてトナー像を定着される。 Each of these rollers is disposed in the casing A1 of the fixing device A, and the transfer sheet S is heated when passing through the fixing nip formed at a position where the fixing roller B and the pressure roller C are in contact with each other. Under pressure, the toner image is fixed.
定着後の転写紙Sは、定着ニップ部後方に配置されている分離爪Hにより排出方向を規定されて排出される。 After the fixing, the transfer sheet S is discharged with its discharge direction regulated by the separation claw H disposed behind the fixing nip portion.
上述した構成の定着装置では、定着ニップ部を通過した転写紙が排紙トレイ前方に配置されている排紙ローラを介して排紙トレイ上に排出されるが、この構成においては、次の問題がある。 In the fixing device having the above-described configuration, the transfer paper that has passed through the fixing nip portion is discharged onto the paper discharge tray via the paper discharge roller disposed in front of the paper discharge tray. There is.
転写紙サイズ、特に、搬送方向長さが排紙ローラと定着ニップとの間の距離よりも短い場合、転写紙の搬送方向後端が定着ニップを通過する直前であっても、排紙ローラに搬送方向先端を挟持されていないことがあり、これにより、転写紙が排紙ローラではなく搬送ガイドに先端を突き当てるような事態が発生する。このため、転写紙の搬送が不能となり、搬送不良が発生する。
そこで、定着ニップ部近傍に今ひとつの搬送ローラ対を設けることが考えられるが(例えば、特許文献2)、この構成とした場合には、次に挙げる新たな問題が生じる。
When the transfer paper size, especially the length in the transport direction, is shorter than the distance between the paper discharge roller and the fixing nip, the paper discharge roller In some cases, the front end in the transport direction is not pinched, and this causes a situation in which the transfer paper hits the front end against the transport guide instead of the paper discharge roller. For this reason, transfer paper cannot be transported, and transport failure occurs.
Thus, although it is conceivable to provide another pair of conveying rollers in the vicinity of the fixing nip (for example, Patent Document 2), this configuration causes the following new problem.
つまり、定着ニップを通過した直後の転写紙は、トナー像が冷却固着されていない状態で排紙ローラに接触するとトナー像が摺擦されて画像乱れを生じる虞がある。
特に、定着ニップ部を通過した直後のトナー像は、冷却硬化が十分でないことから、この状態で常時当接したままのローラに接触すると、トナー像が摺擦されて不良画像となってしまう虞がある。
In other words, the transfer paper immediately after passing through the fixing nip may be rubbed with the toner image when it comes into contact with the paper discharge roller when the toner image is not cooled and fixed.
In particular, since the toner image immediately after passing through the fixing nip portion is not sufficiently cooled and cured, if the toner image contacts the roller that is always in contact in this state, the toner image may be rubbed into a defective image. There is.
本発明の目的は、上記従来の定着装置における問題に鑑み、特に、既存構成の排紙ローラによる先端挟持が可能なサイズの転写材とは別にこれよりも小サイズの転写材を対象とした搬送不良の防止および転写材に担持されているトナー像の劣化を防止することができる構成を備えた定着装置および画像形成装置を提供することにある。 In view of the problems in the conventional fixing device, the object of the present invention is to convey a transfer material of a size smaller than that of the transfer material that can be pinched by the discharge roller of the existing configuration. An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus having a configuration capable of preventing defects and preventing deterioration of a toner image carried on a transfer material.
この目的を達成するため本発明は次の構成よりなる。
(1)発熱部材と前記発熱部材を加圧する加圧部材により構成された定着装置において、
前記発熱部材と前記加圧部材とで形成される定着ニップ部よりも用紙搬送径路の下流側に配置される第一の搬送ローラ対と、
前記定着ニップ部と前記第一の搬送ローラ対との間に設けられて互いに接離可能な第二の搬送ローラ対とを有し、
前記第二の搬送ローラ対は、前記用紙搬送経路を挟んで接離可能に設けられ、前記定着ニップ部を通過した用紙を挟持搬送する態位と、前記用紙の挟持搬送を解除する態位とを選択されることを特徴とする定着装置。
In order to achieve this object, the present invention has the following configuration.
(1) In a fixing device including a heat generating member and a pressure member that pressurizes the heat generating member,
A first conveying roller pair disposed on the downstream side of the sheet conveying path from the fixing nip formed by the heat generating member and the pressure member;
A second conveying roller pair provided between the fixing nip portion and the first conveying roller pair and capable of contacting and separating from each other;
The second conveying roller pair is provided so as to be able to contact and separate with respect to the sheet conveying path, and is configured to nipping and conveying the sheet that has passed through the fixing nip portion, and to be configured to release the nipping and conveying of the sheet. A fixing device.
(2)前記第二の搬送ローラ対は、前記発熱部材および加圧部材が配置されている筐体において、前記用紙の搬送方向において前記定着ニップ部下流側に配置されていることを特徴とする(1)記載の定着装置。 (2) The second conveying roller pair is disposed downstream of the fixing nip portion in the sheet conveying direction in the casing in which the heat generating member and the pressure member are disposed. (1) The fixing device according to (1).
(3)前記発熱部材は、可撓性を有する無端状のベルト部材と、該ベルト部材を前記加圧部材に当接させた状態で回動可能に支持する支持部材と、該支持部材における前記加圧部材に対向する位置に設けられて該加圧部材の加圧により前記定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの加熱部材とを備えて構成されていることを特徴とする(1)又は(2)記載の定着装置。 (3) The heat generating member includes an endless belt member having flexibility, a support member that rotatably supports the belt member in contact with the pressure member, and the support member in the support member. A nip forming member that is provided at a position facing the pressure member and forms the fixing nip portion by pressurization of the pressure member, and a heating member of the fixing belt are provided. The fixing device according to (1) or (2).
(4)前記第二の搬送ローラ対の中心は、前記用紙の搬送方向に沿って前記定着ニップの中心からの距離を50〜150mmに設定されていることを特徴とする(1)又は(2)記載の定着装置。 (4) The distance between the center of the second conveyance roller pair and the center of the fixing nip is set to 50 to 150 mm along the conveyance direction of the sheet. ) Fixing device described in the above.
(5)前記第二の搬送ローラ対のうちの前記用紙の画像面側に対向するローラは、表層にフッ素樹脂が被覆されていることを特徴とする(1)、(2)、(4)のうちの一つに記載の定着装置。 (5) A roller facing the image surface side of the sheet of the second pair of conveying rollers has a surface layer coated with a fluororesin (1), (2), (4) The fixing device according to any one of the above.
(6)前記フッ素樹脂は、PFAまたはPTFEが用いられることを特徴とする(5)記載の定着装置。 (6) The fixing device according to (5), wherein the fluororesin is PFA or PTFE.
(7)前記第二の搬送ローラ対のうちで、少なくとも前記用紙の画像面側に対向するローラは、対向するローラに対して接離可能に設けられていることを特徴とする(1)乃至(5)のうちの一つに記載の定着装置。 (7) Of the second conveying roller pair, at least a roller facing the image surface side of the sheet is provided so as to be able to contact and separate from the facing roller. (5) The fixing device according to one of (5).
(8)前記第二の搬送ローラ対のうちで、前記用紙の非画像面に対向するローラは駆動側ローラとして用いられることを特徴とする(1)乃至(5)のうちの一つに記載の定着装置。 (8) In the second conveying roller pair, a roller facing the non-image surface of the sheet is used as a driving roller, and is described in one of (1) to (5), Fixing device.
(9)前記第二の搬送ローラ対のうちで、前記用紙の画像面に対向するローラは、中空パイプが用いられ、該中空パイプの軸方向に沿って冷却媒体が流通されることを特徴とする(1)乃至(5)、および(7)のうちの一つに記載の定着装置。 (9) A hollow pipe is used as the roller facing the image surface of the paper in the second pair of conveying rollers, and a cooling medium is circulated along the axial direction of the hollow pipe. The fixing device according to any one of (1) to (5) and (7).
(10)前記第二の搬送ローラ対のうちで、前記用紙の非画像面に対向するローラは、弾性体が用いられることを特徴とする(1)乃至(5)および(8)のうちの一つに記載の定着装置。 (10) Of the second pair of transport rollers, the roller facing the non-image surface of the paper is made of an elastic body. (1) to (5) and (8) The fixing device according to one.
(11)(1)乃至(10)のうちの一つに記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 (11) An image forming apparatus using the fixing device according to any one of (1) to (10).
本発明によれば、定着ニップ部を通過した用紙を搬送可能な第一の搬送ローラ対とは別に、用紙の搬送方向において定着ニップ部下流側に第二の搬送ローラ対を設け、第二のローラ対が用紙の挟持搬送を行う態位と挟持搬送を解除する態位とを選択できるようになっている。このため、定着ニップ部において用紙の搬送方向後端の挟持搬送が解除された際に第一の搬送ローラ対により搬送方向先端を挟持されない小サイズの用紙を搬送する際には、第二の搬送ローラ対による挟持搬送を行うことができる。これにより、第一の搬送ローラ対による挟持搬送が困難な小サイズの用紙を用いた場合の搬送不良を防止することが可能となる。 According to the present invention, a second transport roller pair is provided on the downstream side of the fixing nip portion in the paper transport direction separately from the first transport roller pair capable of transporting the paper that has passed through the fixing nip portion. The roller pair can select a state for nipping and conveying the paper and a state for releasing the nipping and conveying. For this reason, when transporting a small-size sheet whose front end in the transport direction is not nipped by the first transport roller pair when the nipping and transport of the rear end in the transport direction of the sheet is released at the fixing nip portion, the second transport Nipping and conveying by a roller pair can be performed. Accordingly, it is possible to prevent a conveyance failure when a small-size sheet that is difficult to be nipped and conveyed by the first conveyance roller pair is used.
特に、第二の搬送ローラ対は、定着ニップ部が位置する筐体に設けられているので、筐体以外の位置に設ける場合と違って、定着ニップ部と第二の搬送ローラ対との位置関係を正確に設定することができることによっても、小サイズの用紙搬送時での用紙先端の挟持搬送を確実に行うことができる。 In particular, since the second conveyance roller pair is provided in the casing where the fixing nip portion is located, the position of the fixing nip portion and the second conveyance roller pair is different from the case where the second conveyance roller pair is provided in a position other than the casing. Even when the relationship can be set accurately, nipping and conveying of the leading edge of the sheet at the time of conveying a small-sized sheet can be performed reliably.
さらに、本発明によれば、第二の搬送ローラ対における用紙の画像面と対向するローラには、冷却媒体の流路を構成できる構成が設けられているので、定着ニップ部を通過した直後の画像に対する冷却硬化を促進してローラによる摺擦が生じた際の画像擦れを防止して不良画像が発生するのを防止することが可能となる。 Further, according to the present invention, the roller facing the image surface of the paper in the second conveying roller pair is provided with a configuration that can form a flow path for the cooling medium, so that the roller immediately after passing through the fixing nip portion. It is possible to prevent the occurrence of defective images by accelerating the cooling and curing of the image and preventing the image from being rubbed when the roller rubs.
以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明による定着装置を用いる画像形成装置を示す模式図である。
同図に示す画像形成装置は、中間転写体として用いられるベルトの展張面に沿って複数の色画像を形成可能な作像部を並置したタンデム方式のプリンタであるが、本発明はこれに限ることなく、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention according to embodiments shown in the drawings will be described below.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention.
The image forming apparatus shown in the figure is a tandem type printer in which image forming portions capable of forming a plurality of color images are arranged along the belt's stretched surface used as an intermediate transfer member. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to target a copying machine, a facsimile machine, or a printing machine.
以下、画像形成装置の構成を説明する。
図1において、画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKを並設したタンデム構造が採用されている。
図1に示す構成の画像形成装置100は、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKに形成された可視像が、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKに対峙しながら矢印A1方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体(以下、転写ベルトという)11に対して1次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる用紙Sに対して2次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
Hereinafter, the configuration of the image forming apparatus will be described.
In FIG. 1, an
In the
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム20BKを対象として説明すると、感光体ドラム20BKの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置30BK,現像装置40BK、1次転写ローラ12BKおよびクリーニング装置50BKが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、後述するように、光走査装置8が用いられる。
Around each photosensitive drum, an apparatus for performing image forming processing is arranged according to the rotation of the photosensitive drum. Now, the photosensitive drum 20BK that performs black image formation will be described as an object. A charging device 30BK, a developing device 40BK, a primary transfer roller 12BK, and a cleaning device 50BK that perform image forming processing along the rotation direction are arranged. As described later, the
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKに形成された可視像が、転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKに対向して配設された1次転写ローラ12Y、12C、12M、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
In the superimposing transfer to the
各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKは、A1方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。 The photosensitive drums 20Y, 20C, 20M, and 20BK are arranged in this order from the upstream side in the A1 direction. Each of the photosensitive drums 20Y, 20C, 20M, and 20BK is provided in an image station for forming yellow, cyan, magenta, and black images.
画像形成装置100は、各色毎の画像形成処理を行う4つの画像ステーションと、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKの上方に対向して配設され、転写ベルト11及び1次転写ローラ12Y、12C、12M、12BKを備えた転写ベルトユニット10と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである2次転写ローラ5と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置13と、これら4つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光走査装置8とを有している。
The
本実施例における光走査装置8は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、ミラーおよび回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム20Y,20C,20M,20BKに対して色毎に対応した書き込み光Lb(図1では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である)を出射して感光体ドラム20Y,20C,20M,20BKに静電潜像を形成する構成とされている。
The
画像形成装置100には、感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKと転写ベルト11との間に向けて搬送される用紙Sを積載した給紙カセット61Aを装備した給送装置61と、給紙装置61から搬送されてきた用紙Sを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKと転写ベルト11との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対4と、用紙Sの先端がレジストローラ対4に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
The
画像形成装置100には、トナー像が転写された用紙Sにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置6と、定着済みの用紙Sを画像形成装置100の本体外部に排出する排紙ローラ7と、画像形成装置100の本体上部に配設され排出ローラ7により画像形成装置100の本体外部に排出された用紙Sを積載する排紙トレイ17と、排紙トレイ17の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル9Y、9C、9M、9BKとが備えられている。
The
転写ベルトユニット10は、転写ベルト11、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12BKの他に、転写ベルト11が掛け回されている駆動ローラ72及び従動ローラ73を有している。
従動ローラ73は、転写ベルト11に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ73には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット10と、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12BKと、2次転写ローラ5と、クリーニング装置13とで転写装置71が構成されている。
The transfer belt unit 10 includes a drive roller 72 and a driven
The driven
給紙装置61は、画像形成装置100の本体下部に有する空間部において着脱可能に配設されている給紙カセット61Aを備えており、最上位の用紙Sの上面に当接する繰り出し手段としての給送ローラ3が配置されている。
給送ローラ3は、反時計回り方向に回転駆動されることにより、これと対峙する摩擦分離機と協働して最上位の用紙Sをレジストローラ対4に向けて給送するようになっている。
The
The feeding roller 3 is rotationally driven in the counterclockwise direction to feed the uppermost sheet S toward the registration roller pair 4 in cooperation with a friction separator that faces the feeding roller 3. Yes.
定着装置6は、詳細が図2に示されているように、発熱部材62と発熱部材62を加圧する加圧ローラ63とを有している。
発熱部材62は、可撓性を有する無端状の定着ベルト62Aと、定着ベルト62Aを加圧ローラ63に当接させた状態で回動可能に支持する支持部材62Bと、該支持部材62Bにおける加圧ローラ63に対向する位置に設けられて加圧ローラ63の加圧により定着ニップ部Nを形成するニップ形成部材62Cと、定着ベルト62Aの回動軌跡内側に配置されているハロゲンヒータからなる熱源62Dとを備えて構成されている。
加圧ローラ63は、中空の金属ローラ表面にシリコーンゴム層を積層した構成とされ、さらに表層部には離型層として、PFAまたはPTFE等のフッ素樹脂層が設けられている。また、加圧ローラ63は、図示しない駆動モータによる回転駆動されるローラであり、さらに、ニップ形成部材62C側に向け押圧されるためのスプリング(図示されず)などの弾性体を付勢手段として備えている。
As shown in detail in FIG. 2, the fixing
The
The
定着装置6では、ニップ形成部材62C側に押圧付勢された状態で回転駆動されると、加圧ローラ63により定着ニップ部Nが押圧されているので定着ベルト62Aが連動して回動することができ、熱源62Dにより加熱された状態で定着ニップ部Nに移動することができる。
定着ベルト62Aが回動することにより定着ニップ部Nに進入してくる用紙Sは、定着ニップ部Nにおいて定着ベルト62Aと加圧ローラ63とで挟持搬送されながら熱路圧力を受けてトナー像が定着される。
When the fixing
The sheet S entering the fixing nip portion N by the rotation of the fixing
図2に示した構成においては、ニップ形成部材62Cが加圧ローラ63により加圧されることによりニップ形成部材62C側に凹状に窪む状態とされてその窪み部分が定着ニップ部Nを構成し、この部分を通過する際の用紙Sが熱と圧力を受けやすくされて担持しているトナー像を用紙Sの表面に定着することができる。
In the configuration shown in FIG. 2, the
図2に示した構成において、定着ニップ部Nがニップ部形成部材62C側に窪むことにより、加圧ローラ63の周面には変形を及ぼさないので、定着ニップ部Nを通過した用紙Sの先端が加圧ローラ63の周面に沿って移動しやすくされる。これにより、加圧ローラ63の周面を接線方向に移動する用紙Sが加圧ローラ63の周面曲率を利用した曲率分離を可能にしている。
In the configuration shown in FIG. 2, since the fixing nip portion N is recessed toward the nip
一方、転写装置71に装備されているクリーニング装置13は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト11に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト11上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト11をクリーニングするようになっている。クリーニング装置13はまた転写ベルト11から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。なお、図1に示す構成の画像形成装置100では、転写ベルト11に対して各感光体ドラムで形成された画像を順次転写することで色画像が重畳されたものを2次転写ローラ5により用紙Sに一括転写する方式であるが、これに代えて、転写ベルト11に用紙Sを担持し、この用紙Sを各感光体ドラムに対峙させて各色の画像を直接用紙S上で重畳する方式とすることも可能である。
On the other hand, the cleaning device 13 provided in the transfer device 71 has a cleaning brush and a cleaning blade disposed so as to face and abut the
以上のような構成を備えた画像形成装置100を対象として本発明の特徴を説明すると次の通りである。
本発明の特徴は、定着装置における用紙搬送機構において小サイズの用紙の搬送を確実に行えるようにした点にある。
The features of the present invention will be described below for the
A feature of the present invention is that a small-size sheet can be reliably conveyed in a sheet conveying mechanism in the fixing device.
図2において、定着装置6には、排紙ローラ7を第一の排出ローラ対とした場合、この排紙ローラ7と定着ニップ部Nとの間に第二の搬送ローラ対64が定着装置6を構成する筐体6A内に配置されている。
第二の搬送ローラ対64は、筐体6A内において、用紙Sの搬送方向における定着ニップ部Nの下流側に位置しており、後述する構成を用いて接離可能に設けられている。
In FIG. 2, when the paper discharge roller 7 is a first discharge roller pair, the fixing
The second
第二の搬送ローラ対64の中心は、用紙Sの搬送方向に沿って定着ニップ部Nの中心から50〜150mmに設定されている(図2中、符号Lで示す距離)。この理由は、搬送方向長さが100mm前後の小サイズ用紙の搬送方向後端が定着ニップ部Nから離脱する際に、第一の搬送ローラ対である排紙ローラ7によって用紙先端が挟持されていないのを防止するためである。
The center of the second
第二の搬送ローラ対64が定着ニップ部Nと共に位置する筐体6A内に設けられていることにより、定着ニップ部Nに対する第二の搬送ローラ対64の位置決めが同じ筐体内で行えるので、筐体6A以外の位置に設ける場合と違って、定着ニップ部Nと第二の搬送ローラ対64との位置関係を正確に、換言すれば、位置誤差が筐体内で収められることになるので、位置関係の精度を確保することができる。
Since the second
一方、第二の搬送ローラ対44は、図3に示すように、用紙Sの画像面と対向する側のローラ64Aが用紙Sの搬送路を挟んで対向するローラ64B、換言すれば、用紙Sの非画像面と対向するローラ64Bに対して接離するようになっている。
接離のための構成としては、用紙Sの画像面と対向する側のローラ64Aの回転軸64A1に偏心カム65の外周面を当接させる構成が用いられる。偏心カム65のカムプロフィールに応じて回転軸64A1の位置を変化させるために、回転軸64A1には、図示しないバネなどを用いた押圧手段が設けられている。
偏心カム65の駆動態位は、図3に示すように、制御部66を介した駆動モータMを用いた偏心カム65の回転位相制御により実行される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the second conveying roller pair 44 is a
As a configuration for contact and separation, a configuration in which the outer peripheral surface of the
As shown in FIG. 3, the drive position of the
制御部66には、紙種指定が可能な操作パネル67が接続されており、選択された紙種に応じて、特に、小サイズの用紙Sへの画像形成指令が入力された際には、用紙Sの画像面側と対向するローラ64Aを対向するローラ64Bに当接させることができる偏心カム65の回転位相を駆動モータMの回転量によって設定する。
An
なお、上述した接離動作に関していうと、第二の搬送ローラ対のローラ同士が当接するのは、あくまでも小サイズの用紙搬送を対象としているので、小サイズ以外の用紙搬送時には挟持搬送を解除するために、制御部66においてローラ64Aが対向するローラ64Bから離れるように偏心カム65の回転位相を制御することになる。また、ローラ64Aのみを接離対象とすることなく、両方のローラを互いに当接する態位および離れる態位とすることも可能である。このような構成とすることにより、用紙の搬送路を離れる場合の動作時間を一つのローラを対象とした場合の半分とすることができる。
Regarding the contact / separation operation described above, the rollers of the second transport roller pair are in contact with each other only for small-size paper transport. Therefore, the rotation phase of the
本実施例は以上のような構成であるから、操作パネル67において小サイズの用紙Sを対象とした画像形成であることを入力されると、制御部66において第二のローラ対64におけるローラ64Aを対向するローラ64Bに当接させるように偏心カム65の回転位相を設定する。
Since the present embodiment is configured as described above, when it is input on the
この結果、第二の搬送ローラ対64が定着ニップ部Nから搬送される用紙Sの先端を挟持搬送することができるので、用紙先端が排紙ローラ7に達するまでの間に搬送方向を逸脱したり、搬送ガイドに突き当たることで搬送不良を生じるのを防止することになる。
このように、小サイズの用紙を対象として第二のローラ対64を互いに当接させて用紙の挟持搬送を可能にすることにより、上述した搬送不良を防止できると共に、小サイズ以外の汎用サイズであるA4版やレターサイズなどの搬送時には第二のローラ対64のローラ同士を離すことにより、定着ニップ部を通過したトナー像との接触を回避して冷却硬化が十分でないトナー像を摺擦することがないようにできる。
なお、本実施例に用いられる第二の搬送ローラ64に用いられる構造的特性については後述する。
As a result, the second
In this way, the
The structural characteristics used for the
次に、本発明の要部構成における別実施例を説明する。
本実施例は、第二の搬送ローラ対64にトナーの冷却機構を設けたことを特徴とする。
図4は、第二の搬送ローラ対64の構成を示す斜視図であり、同図において第二の搬送ローラ対64における用紙Sの顔図面と対向する側のローラ64Aは、SUSあるいはSUM等の中空状の金属パイプが用いられている。これにより、ローラの熱容量を小さくしている。
そして、ローラ64Aに対しては、矢印で示すように、軸方向に沿って空気などの冷却媒体を流通させるようになっている。
Next, another embodiment of the main configuration of the present invention will be described.
The present embodiment is characterized in that a toner cooling mechanism is provided in the second conveying
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the second conveying
Then, as shown by the arrows, a cooling medium such as air is circulated through the
冷却媒体は、図示しないファンなどを用いてローラ64Aの外周面全域を対象として軸方向に流動させるようにしたり、あるいは、ローラ64Aの外部だけでなく内部を流通させるようにしている。
これにより、定着ニップ部Nを通過した直後の用紙Sがローラ64Aに接触すると、用紙Sに定着されたトナーが効率よく冷却硬化することになる。従って、画像面の擦れによる画像劣化が抑えられることになる。
The cooling medium is caused to flow in the axial direction over the entire outer peripheral surface of the
Thus, when the sheet S immediately after passing through the fixing nip N comes into contact with the
以上の実施例において、第二のローラ対のローラのうちで、用紙Sの画像面と対向するローラ64Aは、次の構成が用いられている。
ローラの芯金として、前述したようにSUSあるいはSUM等が用いられ、その表面には10〜200μmのPFAチューブが被覆されている。この被覆部には、離型性が良好であれば、PTFEであってもよく、また、被覆に限らず塗装により構成することも可能である。
In the above embodiment, the
As described above, SUS or SUM or the like is used as the core metal of the roller, and the surface thereof is covered with a 10-200 μm PFA tube. As long as the releasability is good, the covering portion may be PTFE, and is not limited to the covering, and may be configured by painting.
また、加圧ローラ63には、シリコーンゴムが設けられているが、図4に示すように、任意の軸方向長さを持たせて複数個設けることも可能であり、さらには、ゴムの材質として、次の条件が採用されている。
画像形成装置では一般的にエチレンプロピレンゴムやポリウレタンゴムが使用されるが、エチレンプロピレンゴムは耐熱性に優れるが耐油性に劣り、ポリウレタンゴムは耐油性には優れるが、耐熱性に劣るというそれぞれの長所と短所を、定着熱源からの設置位置や定着設定温度による装置内温度、あるいは使用するトナーの含有ワックス量などを加味して選定することを条件とする。
The
In general, ethylene propylene rubber and polyurethane rubber are used in image forming apparatuses. Ethylene propylene rubber is excellent in heat resistance but inferior in oil resistance, and polyurethane rubber is excellent in oil resistance but inferior in heat resistance. The advantages and disadvantages must be selected in consideration of the installation position from the fixing heat source, the internal temperature of the fixing set temperature, or the amount of wax contained in the toner used.
さらに、定着ベルト64Aの構成として、ベルト基材にはニッケルやSUSなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料が用いられる無端ベルト(もしくはフィルム)とする。それらの基材の上に、誘導加熱の場合は銅や銀など発熱層を有する。また、ベルトの表層はPFAまたはPTFE層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性をもたせている。ベルトの基材とPFAまたはPTFE層の間には、他にシリコーンゴムの層などで形成する弾性層があってもよい。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押しつぶして定着するときにベルト表面の微妙な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の跡が残るという不具合が生じる。これを改善するにはシリコーンゴム層を100μm以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微妙な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。
Further, the fixing
なお、用紙Sの非画像面と対向する加圧ローラ63は、本実施例において駆動側のローラとされ、用紙との間に滑りが生じた場合でも用紙上に担持されているトナーが摺擦されることがないようにされている。
この駆動方式としては、転写ベルト11の駆動源あるいは、定着装置6以外の本体側からのいずれかからの伝達構造が用いられる。
一般的に、定着装置は装置の立ち上げ直後と連続稼動時ではベルト部材と加圧部材の熱膨張によりプロセス線速が異なるため、搬送ローラ対の駆動はそれらに影響されない本体側から採るのが好ましい。
Note that the
As this drive system, a transmission structure from either the drive source of the
In general, since the process linear velocity of the fixing device is different due to thermal expansion of the belt member and the pressure member immediately after the start-up of the device and during continuous operation, the driving of the conveying roller pair is taken from the main body side which is not affected by them. preferable.
6 定着装置
6A 筐体
62 発熱部材
62A 定着ベルト
62B 支持部材
62C ニップ形成部材
62D 熱源
63 加圧ローラ
64 第二のローラ対
64A 用紙の画像面と対向するローラ
64A1 回転軸
64B 用紙の非画像面と対向するローラ
65 偏心カム
66 制御部
67 操作パネル
100 画像形成装置
M 駆動モータ
6 fixing
Claims (11)
前記発熱部材と前記加圧部材とで形成される定着ニップ部よりも用紙搬送径路の下流側に配置される第一の搬送ローラ対と、
前記定着ニップ部と前記第一の搬送ローラ対との間に設けられて互いに接離可能な第二の搬送ローラ対とを有し、
前記第二の搬送ローラ対は、前記用紙搬送経路を挟んで接離可能に設けられ、前記定着ニップ部を通過した用紙を挟持搬送する態位と、前記用紙の挟持搬送を解除する態位とを選択されることを特徴とする定着装置。 In a fixing device constituted by a heat generating member and a pressure member that pressurizes the heat generating member,
A first conveying roller pair disposed on the downstream side of the sheet conveying path from the fixing nip formed by the heat generating member and the pressure member;
A second conveying roller pair provided between the fixing nip portion and the first conveying roller pair and capable of contacting and separating from each other;
The second conveying roller pair is provided so as to be able to contact and separate with respect to the sheet conveying path, and is configured to nipping and conveying the sheet that has passed through the fixing nip portion, and to be configured to release the nipping and conveying of the sheet. A fixing device.
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