JP2014089233A - 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する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に装着される定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a fixing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer.
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、例えば、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(用紙、記録紙、記録材ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置(熱定着装置)によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。 Various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines, facsimiles, and printers, and are well-known techniques. In the image forming process, for example, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner or the like as a developer to be visualized. The developed image is transferred to a recording medium (also referred to as paper, recording paper, or recording material) by a transfer device to carry the image, and a toner image on the recording paper is transferred by a fixing device (thermal fixing device) that uses pressure, heat, or the like. It is established by the process of establishment.
近年、画像形成装置に対しては、省エネルギー化、高速化、高画像化が要求されている。これらの要求性能を達成するためには、画像形成装置に用いられる定着装置の熱効率の改善や定着装置が備える種々のローラ、ベルト等の部材に対する細かな熱コントロールが重要である。 In recent years, image forming apparatuses are required to save energy, increase speed, and increase image quality. In order to achieve these required performances, it is important to improve the thermal efficiency of the fixing device used in the image forming apparatus and to finely control the heat of various members such as rollers and belts provided in the fixing device.
画像形成装置が備える定着装置として、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く知られている。 As a fixing device provided in an image forming apparatus, a contact heating type fixing device such as a heat roller method, a film heating method, and an electromagnetic induction heating method is widely known.
例えば、熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有して所定の温度に温調される定着ローラと、これに圧接された加圧ローラとの回転ローラ対を基本構成としている。これらの回転ローラ対の接触部である定着ニップ部に記録材を導入して搬送させ、定着ローラおよび加圧ローラからの熱および圧力により未定着トナー画像を溶融させて定着させる。 For example, a heat roller type fixing device has a rotation roller pair consisting of a fixing roller that has a heat source such as a halogen lamp inside and is adjusted to a predetermined temperature, and a pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller. Yes. A recording material is introduced and conveyed to a fixing nip portion that is a contact portion of these rotating roller pairs, and an unfixed toner image is melted and fixed by heat and pressure from the fixing roller and the pressure roller.
また、フィルム加熱方式の定着装置は、支持部材に固定支持された加熱体に耐熱性を有する薄肉の定着フィルムを介して記録材を密着させ、定着フィルムを加熱体に対して摺動移動させながら加熱体の熱を、フィルム材を介して記録材に供給するものである(例えば、特許文献1,2)。 In addition, the fixing device of the film heating method is such that a recording material is brought into close contact with a heating body fixedly supported by a supporting member through a thin fixing film having heat resistance, and the fixing film is slid with respect to the heating body. The heat of the heating body is supplied to the recording material through the film material (for example, Patent Documents 1 and 2).
このフィルム加熱方式の定着装置では、加熱体として、例えば、耐熱性・絶縁性・良熱伝導性等の特性を有するアルミナや窒化アルミニウム等のセラミック基板上に抵抗層を備えたセラミックヒータを使用する。この定着装置は、定着フィルムとして薄膜で低熱容量のものを用いることができるために、伝熱効率が高く、ウォームアップ時間の短縮が図れ、クイックスタート化や省エネルギー化が可能になる。 In this film heating type fixing device, for example, a ceramic heater having a resistance layer on a ceramic substrate such as alumina or aluminum nitride having characteristics such as heat resistance, insulation, and good thermal conductivity is used as a heating element. . Since this fixing device can use a thin film having a low heat capacity as the fixing film, it has high heat transfer efficiency, shortens the warm-up time, and enables quick start and energy saving.
また、電磁誘導加熱方式の定着装置として、磁束により定着スリーブの金属層(発熱層)に渦電流を誘導させて、そのジュール熱で発熱させる誘導過熱定着装置も知られている。この定着装置は、誘導電流の発生を利用することで直接定着フィルムを発熱させることができ、高効率の定着プロセスを達成している。 As an electromagnetic induction heating type fixing device, an induction overheating fixing device is also known in which an eddy current is induced in a metal layer (heat generation layer) of a fixing sleeve by magnetic flux and heat is generated by the Joule heat. This fixing device can generate heat directly from the fixing film by utilizing the generation of induced current, and achieves a highly efficient fixing process.
また、電磁誘導加熱方式の定着装置として、離型層、弾性層、金属層(発熱層)を有する定着スリーブと、定着スリーブに内包される弾性層と支持体(芯金)で形成された定着ローラを有し、定着スリーブを介して定着ローラと加圧ローラで相互圧接することで、圧接ニップ部を形成する構成が知られている。 Further, as an electromagnetic induction heating type fixing device, a fixing sleeve having a release layer, an elastic layer, a metal layer (heat generation layer), an elastic layer included in the fixing sleeve, and a support (core metal) There is known a configuration in which a pressure nip portion is formed by having a roller and mutually pressing the fixing roller and the pressure roller through a fixing sleeve.
さらに、固定支持された定着部材の外周に定着スリーブが配置され、加圧ローラの回転に伴い定着部材の外周を摺動して記録材を搬送する構成の定着装置も知られており、この構成において定着スリーブは、定着部材内部もしくは外部から誘導加熱やその他の加熱方式で加熱される。 Further, a fixing device is known in which a fixing sleeve is disposed on the outer periphery of a fixing member that is fixedly supported, and the recording material is conveyed by sliding on the outer periphery of the fixing member as the pressure roller rotates. The fixing sleeve is heated by induction heating or other heating method from inside or outside the fixing member.
ところで、上述した画像形成装置への高画像化の要求に伴い、加圧ローラ、加圧ベルト等からなる加圧部材の温度をきめ細かにコントロールするために、必要に応じて定着ローラ、定着ベルト、定着スリーブ等からなる定着部材から完全に離間させるような加圧・脱圧手段を有する定着装置も提案されている。 By the way, in order to finely control the temperature of the pressure member composed of a pressure roller, a pressure belt, and the like in accordance with the above-described demand for high image quality in the image forming apparatus, a fixing roller, a fixing belt, There has also been proposed a fixing device having a pressing / depressurizing unit that completely separates from a fixing member such as a fixing sleeve.
加圧・脱圧手段としては、従来、カム機構により動作するレバー(加圧レバー)を加圧部材(加圧ローラ)の軸受けに架け、加圧部材を定着部材に対して押圧させるようにしている。この際、カム機構により動作される加圧レバーは、カムフォロワを支点としてスプリングにより荷重を与えるか、または、カム機構により動作される加圧レバーを土台として別体のレバーが同じくスプリングによる荷重を与える機構等が知られている。 Conventionally, as a pressurizing / depressurizing means, a lever (pressure lever) operated by a cam mechanism is hung on a bearing of a pressure member (pressure roller) to press the pressure member against the fixing member. Yes. At this time, the pressure lever operated by the cam mechanism applies a load by a spring with the cam follower as a fulcrum, or a separate lever also applies a load by the spring using the pressure lever operated by the cam mechanism as a base. Mechanisms are known.
また、定着装置において、僅かなトナー及び紙粉が徐々に定着部材もしくは加圧部材に溜まり、塊としての固着に発展してしまうことも知られている。そこで、定着部材、および/または加圧部材をクリーニングするクリーニング手段を有する定着装置も知られている(例えば、特許文献3)。これにより、定着装置の耐久性の向上を図ることができる。 It is also known that in a fixing device, a small amount of toner and paper powder gradually accumulate on a fixing member or a pressure member, and develop into sticking as a lump. Accordingly, a fixing device having a cleaning member for cleaning the fixing member and / or the pressure member is also known (for example, Patent Document 3). Thereby, the durability of the fixing device can be improved.
しかしながら、クリーニング手段を定着部材もしくは加圧部材に常時当接するようにしていると、定着部材もしくは加圧部材の劣化、クリーニング手段の部材の寿命低下に繋がるという問題がある。このため、クリーニング手段は、必要に応じて当接、離間させるための接離機構を設けることが考えられる。 However, if the cleaning unit is always in contact with the fixing member or the pressure member, there is a problem that the fixing member or the pressure member is deteriorated and the life of the member of the cleaning unit is shortened. For this reason, it is conceivable that the cleaning means is provided with a contact / separation mechanism for contacting and separating as necessary.
また、画像形成装置の省エネルギー化、高速化を達成するために、定着部材や加圧部材の低熱容量化が進んでおり、低熱容量化された定着部材や加圧部材では軸方向(長手方向、通紙幅方向)の熱伝導が進まないため、通紙領域外の軸方向端部側の非通紙部における温度上昇が問題となる。 Further, in order to achieve energy saving and speeding up of the image forming apparatus, the fixing member and the pressure member have been reduced in heat capacity. In the fixing member and pressure member having a reduced heat capacity, the axial direction (longitudinal direction, Since the heat conduction in the sheet passing width direction does not proceed, the temperature rise at the non-sheet passing portion on the axial end side outside the sheet passing region becomes a problem.
この非通紙部の温度上昇を防止するための様々な手段が考案されている。例えば、ヒートパイプローラを定着部材または加圧部材に当接させること軸方向の熱移動を補助することが考えられている。ヒートパイプローラを軸方向の温度均一化部材として用いたものである。 Various means for preventing the temperature rise of the non-sheet passing portion have been devised. For example, it is considered that the heat pipe roller is brought into contact with the fixing member or the pressure member to assist the heat transfer in the axial direction. A heat pipe roller is used as a temperature uniformizing member in the axial direction.
例えば、特許文献4には、ヒートパイプで形成されたローラ(第2のローラ)をベルトに接離させる接離機構を設け、ヒートパイプを定着部材または加圧部材に対して必要に応じて当接、離間させる定着装置が開示されている。 For example, Patent Document 4 includes a contact / separation mechanism that contacts and separates a roller (second roller) formed of a heat pipe from a belt, and the heat pipe is applied to a fixing member or a pressure member as necessary. A fixing device for making contact and separation is disclosed.
しかしながら、温度均一化部材を定着部材または加圧部材に対して当接、離間させるための手段を実現するためには、その駆動手段や駆動伝達機構に定着装置のスペースを取られ、コストもかかる。 However, in order to realize a means for bringing the temperature equalizing member into contact with or separating from the fixing member or the pressure member, the driving means and the drive transmission mechanism take up space for the fixing device, which is costly. .
また、温度均一化部材を当接、離間させるための手段とともに、上述の加圧部材の定着部材側への加圧・脱圧手段、またはクリーニング手段などの他の手段を設けることが望ましいが、それぞれ駆動手段や駆動伝達機構に定着装置のスペースを取られ、コストもかかってしまうという問題が生じる。 In addition to the means for contacting and separating the temperature equalizing member, it is desirable to provide other means such as a means for pressurizing / depressurizing the pressure member toward the fixing member, or a cleaning means. There arises a problem that the space for the fixing device is taken up by the driving means and the drive transmission mechanism, respectively, and the cost is increased.
そこで本発明は、温度均一化部材を定着部材または加圧部材に当接、離間させるための手段と、他の手段とを同一の駆動手段で駆動させることで、簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる定着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention saves space with a simple configuration by driving the means for contacting and separating the temperature equalizing member from the fixing member or the pressure member and the other means by the same driving means. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of achieving a uniform temperature distribution in the axial direction of a fixing member or a pressure member by suppressing a temperature increase in a non-sheet passing portion while reducing costs.
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着部材と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部において、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、前記加圧部材を前記定着部材に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段と、前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、前記定着部材または前記加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材と、該温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段と、を有し、該温度均一化部材接離手段は、前記加圧・脱圧手段と同一の駆動手段により駆動制御されるものである。 In order to achieve such an object, a fixing device according to the present invention includes a fixing member, a pressure member that is disposed so as to be able to press at least a part of the fixing member, and that forms a nip portion between the fixing member, A fixing device that heats a toner image on a recording medium and fixes the toner image on the recording medium at the nip portion, wherein the pressure member is pressed against the fixing member or is depressurized. Pressurizing / depressurizing means to be in a state; a temperature equalizing member that is in contact with at least one of the fixing member or the pressing member and uniformizes the temperature in the axial direction of the fixing member or the pressing member; Temperature uniformizing member contacting / separating means for bringing the temperature uniformizing member into contact with or separated from the fixing member or the pressure member, and the temperature uniformizing member contacting / separating means includes: Same drive as pressurizing / depressurizing means It is intended to be driven and controlled by stage.
本発明によれば、温度均一化手段と他の手段とを同一の駆動手段で駆動させることで、簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる。 According to the present invention, the temperature equalizing means and the other means are driven by the same driving means, thereby suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion while saving space and reducing the cost with a simple configuration. Thus, the temperature distribution in the axial direction of the fixing member or the pressure member can be made uniform.
以下、本発明に係る構成を図1から図5に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
[第1の実施形態]
本実施形態に係る定着装置は、定着部材(定着ベルト24)と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材(加圧ローラ23)と、を備え、ニップ部において、記録媒体(記録媒体P)上のトナー像(トナー像T)を加熱して該トナー像を記録媒体に定着させる定着装置(定着装置20)において、加圧部材を定着部材に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段(加圧・脱圧カム34を含む加圧・脱圧手段30)と、定着部材または加圧部材の少なくとも一方に当接して、定着部材または加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材(ヒートパイプローラ25)と、該温度均一化部材を定着部材または加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段(温度均一化カム28を含む)と、を有し、該温度均一化部材接離手段は、加圧・脱圧手段と同一の駆動手段により駆動制御されるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
[First Embodiment]
The fixing device according to the present embodiment is arranged so that at least a part of the fixing member (fixing belt 24) and the fixing member can be pressed, and a pressure member (pressure roller) that forms a nip portion with the fixing member. 23), and in the fixing device (fixing device 20) for heating the toner image (toner image T) on the recording medium (recording medium P) and fixing the toner image on the recording medium in the nip portion. Pressurizing / depressurizing means (pressurizing / depressurizing means 30 including the pressurizing / depressurizing cam 34) for bringing the pressure member into a pressurized state or a depressurizing state with respect to the fixing member, and the fixing member or the pressure member A temperature uniformizing member (heat pipe roller 25) for making the temperature in the axial direction of the fixing member or the pressure member uniform, and the temperature equalizing member to the fixing member or the pressure member , Temperature uniformity to contact or separate Of a member moving means (including temperature leveling cam 28) has, temperature equalizing member moving means is intended to be driven and controlled by pressure and depressurizing means of the same drive means. In addition, the code | symbol in embodiment and the example of application are shown in a parenthesis.
(画像形成装置)
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図1を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of a tandem type color copier that is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The outline and operation of the internal configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
図1において、1は画像形成装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y,11M,11C,11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は各感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。 In FIG. 1, 1 is an image forming apparatus main body, 2 is a writing unit that emits laser light based on input image information, 3 is a document conveying unit that conveys a document D to a document reading unit 4, and 4 is image information of the document D. A document reading unit to be read, 7 is a paper feed unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 11Y, 11M, 11C, and 11BK are each color (yellow, magenta, Cyan and black) on which the toner image is formed, 12 is a charging unit for charging the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and 13 is the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK. A developing unit 14 for developing the formed electrostatic latent image is a transfer-by unit that transfers the toner images formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK in an overlapping manner on the recording medium P. Surora (primary transfer bias roller), 15 denotes the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, a cleaning unit for collecting the untransferred toner on 11BK.
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上のトナー像を定着する定着装置を示す。 Reference numeral 16 denotes an intermediate transfer belt cleaning unit that cleans the intermediate transfer belt 17, 17 an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred and superimposed, and 18 a color toner image on the intermediate transfer belt 17 on the recording medium P. A secondary transfer bias roller 20 for transferring the toner image onto the recording medium P indicates a fixing device for fixing the toner image on the recording medium P.
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。 Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described. First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass 5 of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 5. Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the contact glass 5 while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each RGB (red, green, blue) color separation light by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上に向けて発せられる。 Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. The writing unit 2 emits laser light (exposure light) based on the image information of each color toward the corresponding photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
一方、4つの感光体ドラム11Y,11M,11C,11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程)。こうして、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。 On the other hand, the four photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are rotated clockwise in FIG. First, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are uniformly charged at a portion facing the charging unit 12 (charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK. Thereafter, the charged surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK reach the irradiation positions of the respective laser beams.
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程)。 In the writing unit 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. Each laser beam passes through a different optical path for each color component of yellow, magenta, cyan, and black (exposure process).
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。 Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging unit 12.
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。 Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second photosensitive drum 11M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the third photosensitive drum 11C from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the cyan component is formed. The black component laser beam is applied to the surface of the fourth photosensitive drum 11BK from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the black component is formed.
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上の潜像が現像される(現像工程)。 Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reach the positions facing the developing unit 13, respectively. Then, the respective color toners are supplied from the developing units 13 onto the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and the latent images on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are developed (developing step).
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程)。 Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the development process reach the opposed portions to the intermediate transfer belt 17, respectively. Here, a transfer bias roller 14 is installed at each facing portion so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 17. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 17 at the position of the transfer bias roller 14 (primary transfer process). .
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程)。 Then, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the transfer process reach positions facing the cleaning unit 15, respectively. Then, the untransferred toner remaining on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK is collected by the cleaning unit 15 (cleaning process).
その後、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。 Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK pass through a static elimination unit (not shown), and a series of image forming processes on the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK is completed.
他方、感光体ドラム11Y,11M,11C,11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程)。 On the other hand, the intermediate transfer belt 17 on which the toners of the respective colors on the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are transferred (carried) are run in the clockwise direction in the drawing and are connected to the secondary transfer bias roller 18. Reach the opposite position. The color toner image carried on the intermediate transfer belt 17 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer step).
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。 Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 16. Then, the untransferred toner adhered on the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 16, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 17 is completed.
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップ)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。 Here, the recording medium P conveyed between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is conveyed from the paper supply unit 7 via the registration roller 9 and the like. is there.
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。 Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 8 from the paper feeding unit 7 that stores the recording medium P is guided to the registration roller 9 after passing through the conveyance guide. The recording medium P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラ、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。 Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing device 20 by the transport belt. In the fixing device 20, the color image (toner) is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing roller and the fixing belt and the pressure roller.
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、画像形成装置1の本体外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。 Then, the recording medium P after the fixing process is discharged as an output image outside the main body of the image forming apparatus 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.
(定着装置)
次に、画像形成装置1が備える定着装置20の構成及び制御について説明する。図2は、定着装置20の一例を示し、定着ローラ22の軸方向での概略断面図である。
(Fixing device)
Next, the configuration and control of the fixing device 20 included in the image forming apparatus 1 will be described. FIG. 2 shows an example of the fixing device 20 and is a schematic sectional view in the axial direction of the fixing roller 22.
本実施形態に係る定着装置20は、図2に示すように、誘導加熱手段、ハロゲンヒータ等の熱源(図示せず)により加熱される加熱ローラ21と、金属芯金の外周に弾性層を有する定着ローラ22と、加熱ローラ21および定着ローラ22に張架される定着ベルト24と、定着ベルト24の外周側に配設され、定着ローラ22との間にニップ部を形成する加圧ローラ23と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the fixing device 20 according to the present embodiment has a heating roller 21 heated by a heat source (not shown) such as induction heating means and a halogen heater, and an elastic layer on the outer periphery of the metal core. A fixing roller 22, a heating belt 21, a fixing belt 24 stretched around the fixing roller 22, and a pressure roller 23 disposed on the outer peripheral side of the fixing belt 24 and forming a nip portion with the fixing roller 22. It is equipped with.
定着装置20は、定着ローラ22と加圧ローラ23との圧接によって形成される定着ベルト24と加圧ローラ23とのニップ部にトナー像(未定着トナー像)Tを担持した記録媒体P(用紙)を通紙して加熱定着を行うものである。記録媒体Pは搬送経路に設けられた入口ガイド板26によりニップ部に案内される。 The fixing device 20 includes a recording medium P (paper) that carries a toner image (unfixed toner image) T at a nip portion between the fixing belt 24 and the pressure roller 23 formed by pressure contact between the fixing roller 22 and the pressure roller 23. ) Through the paper and heat fixing. The recording medium P is guided to the nip portion by an entrance guide plate 26 provided in the transport path.
また、定着装置20は、通紙領域外の軸方向端部側の非通紙部における温度上昇を防止する温度均一化部材を有している。本実施形態では、温度均一化部材としてヒートパイプローラ25を有し、加圧ローラ23の外周側に設けられたヒートパイプローラ25が加圧ローラ23に対して、当接状態と離間状態とが切替可能に設けられている。 Further, the fixing device 20 includes a temperature equalizing member that prevents a temperature rise in a non-sheet passing portion on the axial end side outside the sheet passing region. In the present embodiment, the heat pipe roller 25 is provided as a temperature equalizing member, and the heat pipe roller 25 provided on the outer peripheral side of the pressure roller 23 is in contact with and separated from the pressure roller 23. It is provided to be switchable.
なお、ヒートパイプローラ25の接離は、温度均一化カム34および温度均一化リンク機構27の駆動により制御される。この温度均一化カム34および温度均一化リンク機構27が温度均一化部材接離手段として機能する。 The contact / separation of the heat pipe roller 25 is controlled by driving the temperature equalizing cam 34 and the temperature equalizing link mechanism 27. The temperature equalizing cam 34 and the temperature equalizing link mechanism 27 function as temperature equalizing member contacting / separating means.
また、本実施形態では、温度均一化部材としてヒートパイプローラ25を用いているが、温度均一化部材はこれに限られるものではない。また、温度均一化部材を加圧ローラ23側に設けているが、定着ベルト24側に設けても、加圧ローラ23側および定着ベルト24側の双方に設けても良い。 In this embodiment, the heat pipe roller 25 is used as the temperature equalizing member, but the temperature equalizing member is not limited to this. Further, although the temperature equalizing member is provided on the pressure roller 23 side, it may be provided on the fixing belt 24 side or on both the pressure roller 23 side and the fixing belt 24 side.
加熱ローラ21、定着ローラ22及び加圧ローラ23は、定着装置20の不図示の筐体の長手方向(図中の奥行・手前方向)に回転可能に軸支され、図示しない各ローラの駆動手段等は、筐体に固定保持されている。 The heating roller 21, the fixing roller 22, and the pressure roller 23 are rotatably supported in a longitudinal direction (depth / front direction in the drawing) of a housing (not shown) of the fixing device 20, and driving means for each roller (not shown). Etc. are fixedly held in the housing.
加熱ローラ21は、例えば、軸方向の長さは320mm、外径40mmで、発熱部材本体である導電性の発熱層、弾性層、芯金層をこの順に有している。 The heating roller 21 has, for example, an axial length of 320 mm and an outer diameter of 40 mm, and includes a conductive heat generating layer, an elastic layer, and a cored bar layer, which are heat generating member bodies, in this order.
定着ベルト24は、定着ローラ22と加熱ローラ21の周囲に掛けまわされ、加熱ローラ21および定着ローラ22に密着している。このように構成した定着ベルト24に、定着ローラ22に対応する箇所に加圧ローラ23を押し当てることで、ニップ部を構成する。 The fixing belt 24 is wound around the fixing roller 22 and the heating roller 21, and is in close contact with the heating roller 21 and the fixing roller 22. A nip portion is configured by pressing the pressure roller 23 against the fixing belt 24 configured as described above at a position corresponding to the fixing roller 22.
また、定着ベルト24は、例えば、厚さ90μmの耐熱樹脂の無端フィルムであるPIベルトで構成され、表層には、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)などのオフセット防止剤がコーティングされている。 Further, the fixing belt 24 is composed of, for example, a PI belt which is an endless film of a heat-resistant resin having a thickness of 90 μm, and the surface layer has an anti-offset agent such as PFA (tetrafluoroethylene barfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin). Is coated.
定着ローラ22は、熱源を有しておらず、金属(鉄やアルミ)などの剛性の高い芯材(芯金)を、シリコンゴムなどの厚い弾性層で覆ったものである。 The fixing roller 22 does not have a heat source, and a highly rigid core material (core metal) such as metal (iron or aluminum) is covered with a thick elastic layer such as silicon rubber.
定着ローラ22と加圧ローラ23とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ23が定着ベルト24を介して定着ローラ22の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ23と定着ベルト24との間でニップ部が形成される。 The fixing roller 22 and the pressure roller 23 are rubber rollers arranged to face each other. When the pressure roller 23 is pressed toward the center of the fixing roller 22 via the fixing belt 24, the pressure roller 23. And a fixing belt 24 form a nip portion.
また、駆動手段は、定着ローラ22を時計回り方向に回転駆動させる。定着ローラ22の回転により、定着ローラ22に圧接する加圧ローラ23および定着ベルト24が同速で連れ回り回転する。 Further, the driving unit drives the fixing roller 22 to rotate in the clockwise direction. As the fixing roller 22 rotates, the pressure roller 23 and the fixing belt 24 that are in pressure contact with the fixing roller 22 rotate at the same speed.
熱源により加熱ローラ21が加熱され、加圧ローラ23と定着ベルト24の互いの逆回転により、トナー像Tがニップ部で加熱溶融させながら、記録媒体Pは搬送される。 The heating roller 21 is heated by the heat source, and the recording medium P is conveyed while the toner image T is heated and melted at the nip portion by the reverse rotation of the pressure roller 23 and the fixing belt 24.
また、サーミスタなどの温度検知手段(図示せず)からの温度信号に基づいて、定着ベルト24が定着を良好に行える定着可能温度を維持するように加熱ローラ21が制御される。 Further, the heating roller 21 is controlled based on a temperature signal from a temperature detecting means (not shown) such as a thermistor so as to maintain a fixing possible temperature at which the fixing belt 24 can be fixed favorably.
この構成の定着装置20によれば、トナー像Tを形成された記録媒体Pは、定着ベルト24の用紙搬送方向の上流側に配された入口ガイド板26から搬送され、記録媒体Pのトナー像Tがニップ部で加熱溶融されることによって、トナー像Tが定着される。その後、記録媒体Pは、図示しない分離板等により分離され、用紙搬送方向下流側の排紙部から排出される。 According to the fixing device 20 having this configuration, the recording medium P on which the toner image T is formed is conveyed from the inlet guide plate 26 disposed on the upstream side of the fixing belt 24 in the sheet conveying direction, and the toner image on the recording medium P is recorded. The toner image T is fixed by heating and melting T at the nip portion. Thereafter, the recording medium P is separated by a separation plate (not shown) or the like, and is discharged from the paper discharge unit on the downstream side in the paper transport direction.
本実施形態に係る定着装置20は、加圧ローラ23を定着ローラ22側に加圧した加圧状態と、加圧しない脱圧状態とを制御する機構である加圧・脱圧手段30を備えている。この加圧・脱圧手段30としては、公知の構成を用いることができる。本実施形態では、加圧レバー(スプリング)31、加圧スプリング32、加圧レバー(カム)33、加圧・脱圧カム34を備えている。 The fixing device 20 according to the present embodiment includes a pressurizing / depressurizing unit 30 that is a mechanism for controlling a pressurizing state in which the pressure roller 23 is pressed toward the fixing roller 22 and a non-pressurizing depressurizing state. ing. A known configuration can be used as the pressurizing / depressurizing means 30. In this embodiment, a pressure lever (spring) 31, a pressure spring 32, a pressure lever (cam) 33, and a pressure / decompression cam 34 are provided.
ここで、加圧・脱圧カム34の回転軸であるカムシャフト35は、ステッピングモータ等のアクチュエータ(図示しない駆動手段)により回転駆動して、加圧・脱圧カム34を回転駆動させる。加圧・脱圧カム34の回転により加圧レバー33および加圧レバー31を動作させ加圧ローラ23の加圧・脱圧動作を実現する。なお、加圧・脱圧手段30は、加圧ローラ23を定着ローラ22側に加圧および脱圧させることが可能な機構で有れば良く、図2に示す例には限られない。 Here, the camshaft 35 that is the rotation shaft of the pressurizing / decompressing cam 34 is rotationally driven by an actuator (not shown) such as a stepping motor to rotationally drive the pressurizing / decompressing cam 34. The pressure lever 33 and the pressure lever 31 are operated by the rotation of the pressure / decompression cam 34 to realize the pressure / decompression operation of the pressure roller 23. The pressurizing / depressurizing means 30 may be any mechanism that can pressurize and depressurize the pressure roller 23 toward the fixing roller 22, and is not limited to the example shown in FIG.
また、カムシャフト35は、同時に温度均一化カム28の回転軸でもある共通カムシャフトであって、カムシャフト(以下、共通カムシャフト)35の回転駆動により、温度均一化カム28も回転駆動する。 The camshaft 35 is also a common camshaft that is also the rotation shaft of the temperature equalizing cam 28, and the temperature equalizing cam 28 is also rotationally driven by the rotational drive of the camshaft (hereinafter referred to as “common camshaft”) 35.
この温度均一化カム28の回転駆動により、温度均一化リンク機構27を動作させることで、ヒートパイプローラ25が加圧ローラ23に対して当接、離間可能となっている。 By operating the temperature equalizing link mechanism 27 by the rotational drive of the temperature equalizing cam 28, the heat pipe roller 25 can be brought into contact with and separated from the pressure roller 23.
図3に共通カムシャフト35に対する加圧・脱圧カム34と温度均一化カム28の相対的な動きを示すカムリフト線図を示す。 FIG. 3 is a cam lift diagram showing the relative movement of the pressurizing / depressurizing cam 34 and the temperature equalizing cam 28 with respect to the common camshaft 35.
加圧・脱圧カム34は脱圧状態の下死点(リフト量・小)付近をホームポジションとし、回転動作と共に徐々に加圧リフト量をあげ、上死点(リフト量・大)範囲で通紙可能な通常ニップ(最加圧状態)を得る。なお、この時カムリフト中の任意の点を選択し、通紙する特殊モードを設けても良い。 The pressurization / decompression cam 34 has a home position in the vicinity of the bottom dead center (lift amount / small) in the decompression state, and gradually increases the pressurization lift amount along with the rotation operation, in the top dead center (lift amount / large) range. A normal nip (maximum pressure state) capable of passing paper is obtained. At this time, a special mode may be provided in which an arbitrary point in the cam lift is selected and the paper is passed.
加圧・脱圧カム34が上死点範囲に達した直後は、ヒートパイプローラ25は加圧ローラ23に対して離間状態にあり、さらに共通カムシャフト35を回転しても加圧・脱圧カム34は上死点に達しているためニップ部における加圧量に変化はない。 Immediately after the pressurization / decompression cam 34 reaches the top dead center range, the heat pipe roller 25 is in a separated state with respect to the pressurization roller 23, and even if the common cam shaft 35 is rotated, the pressurization / decompression is performed. Since the cam 34 has reached the top dead center, there is no change in the amount of pressurization at the nip portion.
ここで、さらに共通カムシャフト35を回転させることで、温度均一化カム28が温度均一化リンク機構27を動作させて、ヒートパイプローラ25が加圧ローラ23に当接し、温度均一化の効果を発揮するようになっている。 Here, by further rotating the common cam shaft 35, the temperature equalizing cam 28 operates the temperature equalizing link mechanism 27, and the heat pipe roller 25 comes into contact with the pressure roller 23. It comes to show.
このように、加圧・脱圧カム34の上死点範囲において、温度均一化カム28のリフト量がヒートパイプローラ25を加圧ローラ23に当接させる範囲と離間させる範囲の双方が含まれるようしている。 Thus, in the top dead center range of the pressure / decompression cam 34, both the range in which the lift amount of the temperature equalizing cam 28 abuts the heat pipe roller 25 on the pressure roller 23 and the range in which the heat pipe roller 25 abuts are included. It seems to be.
加圧・脱圧カム34と温度均一化カム28の双方のカムを図3に示すようなカムリフト量の関係とし、共通カムシャフト35の回転角を制御することで、加圧ローラ23の加圧・脱圧動作と、通常ニップ状態(加圧ローラ23の加圧状態)においてヒートパイプローラ25の当接、離間状態についても制御することが可能となる。 The cams of both the pressurizing / decompressing cam 34 and the temperature equalizing cam 28 are in the relationship of the cam lift amount as shown in FIG. It is possible to control the contact and separation states of the heat pipe roller 25 in the depressurization operation and the normal nip state (pressure state of the pressure roller 23).
なお、ヒートパイプローラ25を、加圧ローラ23側および定着ベルト24側の双方に設ける場合は、それぞれに温度均一化カムおよび温度均一化リンク機構を設けて、2つの温度均一化カムが図3に示した温度均一化カム28のカムリフト量と同等になるようにすれば良い。 When the heat pipe roller 25 is provided on both the pressure roller 23 side and the fixing belt 24 side, a temperature equalizing cam and a temperature equalizing link mechanism are provided for each, and the two temperature equalizing cams are shown in FIG. The cam lift amount of the temperature equalizing cam 28 shown in FIG.
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置によれば、加圧部材を定着部材側へ加圧・脱圧させるための機構を用いつつ、より簡易且つ低コストで省スペース化を図って、定着部材、および/または加圧部材の軸方向の温度均一化部材による軸方向温度分布の均一化を達成することができる。また、温度均一化部材を離間可能としているので、省エネ性能を維持することができる。 As described above, according to the fixing device according to the present embodiment, while using a mechanism for pressing and depressurizing the pressure member toward the fixing member, it is possible to save space more easily and at low cost. Further, it is possible to achieve uniform axial temperature distribution by the axial temperature uniformizing member of the fixing member and / or the pressure member. Further, since the temperature equalizing member can be separated, the energy saving performance can be maintained.
ここで、温度均一化部材は非通紙部の温度上昇時にのみ有用である。非通紙部の温度上昇は加圧ローラ23を加圧し、通紙している状態で発生することから、加圧ローラ23の加圧状態で温度均一化部材が当接していることが望ましい。本実施形態に係る定着装置によれば、通常ニップ状態(加圧ローラ23の加圧状態)において温度均一化部材の当接、離間を達成することができる。 Here, the temperature equalizing member is useful only when the temperature of the non-sheet passing portion is increased. Since the temperature rise in the non-sheet passing portion occurs when the pressure roller 23 is pressurized and the sheet is passing, it is desirable that the temperature equalizing member is in contact with the pressure roller 23 in the pressurized state. According to the fixing device according to the present embodiment, it is possible to achieve contact and separation of the temperature equalizing member in the normal nip state (pressure state of the pressure roller 23).
また、温度均一化部材としてヒートパイプを用いることにより、効率的に軸方向の温度均一化を図ることができる。 Further, by using a heat pipe as the temperature uniformizing member, it is possible to efficiently achieve uniform temperature in the axial direction.
[第2の実施形態]
以下、本発明に係る画像形成装置のその他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described. In addition, the description about the same point as the said embodiment is abbreviate | omitted.
図4は、定着装置20の他の例を示し、定着ローラ22の軸方向での概略断面図である。本実施形態に係る定着装置20は、加圧・脱圧手段30を有さず、クリーニングカム(クリーニング機構接離カム)41とクリーニング部材42からなるクリーニング手段40を備えている。 FIG. 4 is a schematic sectional view in the axial direction of the fixing roller 22, showing another example of the fixing device 20. The fixing device 20 according to the present embodiment does not include the pressurizing / depressurizing unit 30 and includes a cleaning unit 40 including a cleaning cam (cleaning mechanism contacting / separating cam) 41 and a cleaning member 42.
なお、当接する部材の表面をクリーニングするクリーニング部材42としては、公知の構成を用いることができる。また、本実施形態では、クリーニング部材を加圧ローラ23側に設けているが、定着ベルト24側に設けても、加圧ローラ23側および定着ベルト24側の双方に設けても良い。 A known structure can be used as the cleaning member 42 for cleaning the surface of the abutting member. In this embodiment, the cleaning member is provided on the pressure roller 23 side, but may be provided on the fixing belt 24 side or on both the pressure roller 23 side and the fixing belt 24 side.
クリーニングカム41の回転軸であるカムシャフト35は、ステッピングモータ等のアクチュエータ(図示しない駆動手段)により回転駆動して、クリーニングカム41を回転させる。クリーニングカム41の回転によりクリーニング部材42を動作させ加圧ローラ23に対して当接した状態(クリーニング時)と離間した状態(非クリーニング時)とを切り替えることができる。すなわち、このクリーニングカム41がクリーニング部材接離手段として機能する。 A camshaft 35 that is a rotating shaft of the cleaning cam 41 is rotationally driven by an actuator (not shown) such as a stepping motor to rotate the cleaning cam 41. The cleaning member 42 is operated by the rotation of the cleaning cam 41 to switch between a state of contact with the pressure roller 23 (during cleaning) and a state of separation (during non-cleaning). That is, the cleaning cam 41 functions as a cleaning member contacting / separating means.
また、カムシャフト35は、同時に温度均一化カム28の回転軸でもある共通カムシャフトであって、カムシャフト(以下、共通カムシャフト)35の回転駆動により、温度均一化カム28も回転駆動する。 The camshaft 35 is also a common camshaft that is also the rotation shaft of the temperature equalizing cam 28, and the temperature equalizing cam 28 is also rotationally driven by the rotational drive of the camshaft (hereinafter referred to as “common camshaft”) 35.
この温度均一化カム28の回転駆動により、温度均一化リンク機構27を動作させることで、ヒートパイプローラ25が加圧ローラ23に対して当接、離間可能となっている。 By operating the temperature equalizing link mechanism 27 by the rotational drive of the temperature equalizing cam 28, the heat pipe roller 25 can be brought into contact with and separated from the pressure roller 23.
図5に共通カムシャフト35に対するクリーニングカム41と温度均一化カム28の相対的な動きを示すカムリフト線図を示す。 FIG. 5 is a cam lift diagram showing the relative movement of the cleaning cam 41 and the temperature equalizing cam 28 with respect to the common cam shaft 35.
クリーニングカム41は、クリーニング部材42が加圧ローラ23に離間した状態の下死点付近をホームポジションとし、回転動作と共に徐々に接離リフト量をあげ、加圧ローラ23の加圧量に見合った位置で停止することでクリーニング可能な当接状態(クリーニングカム41上死点)となる。 The cleaning cam 41 uses the vicinity of the bottom dead center where the cleaning member 42 is separated from the pressure roller 23 as a home position, and gradually increases the contact / separation lift amount along with the rotation operation, and matches the pressure amount of the pressure roller 23. Stopping at the position results in a contactable state (cleaning cam 41 top dead center).
また、クリーニングカム41の下死点範囲中には、温度均一化カム28のリフト量がヒートパイプローラ25を加圧ローラ23に当接させる範囲と離間させる範囲の双方が含まれ、選択制御可能となっている。 Further, the bottom dead center range of the cleaning cam 41 includes both a range in which the lift amount of the temperature equalizing cam 28 is in contact with the pressure roller 23 and a range in which the heat pipe roller 25 is in contact with the pressure roller 23 and can be selected and controlled. It has become.
このように、クリーニング部材42が離間状態であるクリーニングカム41の下死点範囲において、温度均一化カム28が上死点の時は温度均一化リンク機構27が動作し、ヒートパイプローラ25が加圧ローラ23に当接することで温度均一化の効果を発揮するようにしている。また、クリーニングカム41の下死点範囲において、温度均一化カム28も下死点の時は、ヒートパイプローラ25も加圧ローラ23から離間した状態となっている。 As described above, in the range of the bottom dead center of the cleaning cam 41 in which the cleaning member 42 is in the separated state, when the temperature equalizing cam 28 is at the top dead center, the temperature equalizing link mechanism 27 operates and the heat pipe roller 25 is added. By abutting against the pressure roller 23, the effect of uniforming the temperature is exhibited. In the range of the bottom dead center of the cleaning cam 41, when the temperature equalizing cam 28 is also at the bottom dead center, the heat pipe roller 25 is also separated from the pressure roller 23.
クリーニングカム41と温度均一化カム28の双方のカムを図5に示すようなカムリフト量の関係とし、共通カムシャフト35の回転角を制御することで、クリーニング部材42の当接、離間動作と、クリーニング部材42の離間状態においてヒートパイプローラ25の当接、離間状態についても制御することが可能となる。 By making the cams of both the cleaning cam 41 and the temperature equalizing cam 28 have a cam lift amount relationship as shown in FIG. 5 and controlling the rotation angle of the common cam shaft 35, the contact and separation operations of the cleaning member 42, In the separated state of the cleaning member 42, the contact and separated state of the heat pipe roller 25 can be controlled.
なお、クリーニング部材42を、加圧ローラ23側および定着ベルト24側の双方に設ける場合は、それぞれにクリーニングカム(クリーニング部材接離手段)を設けて、2つのクリーニングカムが図5に示したクリーニングカム41のカムリフト量と同等になるようにすれば良い。 When the cleaning member 42 is provided on both the pressure roller 23 side and the fixing belt 24 side, a cleaning cam (cleaning member contacting / separating means) is provided for each, and the two cleaning cams are shown in FIG. What is necessary is just to make it equal to the cam lift amount of the cam 41.
本実施形態に係る定着装置によれば、クリーニング部材を定着部材、および/または加圧部材へ当接、離間させるための機構を用いつつ、より簡易且つ低コストで省スペース化を図って、定着部材、および/または加圧部材の軸方向の温度均一化部材による軸方向温度分布の均一化を達成することができる。また、温度均一化部材を離間可能としているので、省エネ性能を維持することができる。 According to the fixing device according to the present exemplary embodiment, the fixing member is fixed in a simpler and lower cost space while using a mechanism for bringing the cleaning member into contact with and / or away from the fixing member and / or the pressure member. Uniform temperature distribution in the axial direction can be achieved by the temperature uniformizing member in the axial direction of the member and / or the pressure member. Further, since the temperature equalizing member can be separated, the energy saving performance can be maintained.
ここで、クリーニング部材を当接、離間可能な構成とする場合、クリーニング動作は常時必要ではなく、非通紙部の温度上昇が許容範囲を超えるような場合においては優先されない動作である。そこで、本実施形態では、クリーニング動作と軸方向の温度均一化動作を同時に機能させない選択的な動作とすることを可能としている。 Here, when the cleaning member is configured to be capable of contacting and separating, the cleaning operation is not always necessary, and is an operation that is not prioritized when the temperature rise of the non-sheet passing portion exceeds the allowable range. Therefore, in the present embodiment, it is possible to perform a selective operation in which the cleaning operation and the temperature equalizing operation in the axial direction do not function simultaneously.
以上説明した構成による定着装置20を備えた画像形成装置(図1)とすることにより、簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材、および/または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。 By adopting the image forming apparatus (FIG. 1) including the fixing device 20 having the above-described configuration, the fixing can be performed while suppressing the increase in the temperature of the non-sheet passing portion while saving space and reducing the cost with a simple configuration. It is possible to provide an image forming apparatus including a fixing device that can achieve uniform temperature distribution in the axial direction of the member and / or the pressure member.
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。上記実施形態では、定着ローラと加熱ローラに張架された定着ベルトが、加圧ローラとの間にニップ部を形成するベルト定着方式の定着装置を例に説明したが、熱源により加熱される定着ローラが加圧ローラとの間にニップ部を形成するローラ定着方式の定着装置等にも適用することができる。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In the above embodiment, the belt fixing type fixing device in which the fixing belt stretched between the fixing roller and the heating roller forms a nip portion between the pressure roller and the fixing roller is described as an example. The present invention can also be applied to a roller fixing type fixing device in which a nip portion is formed between the roller and the pressure roller.
1 画像形成装置
2 書込み部
3 原稿搬送部
4 原稿読込部
5 コンタクトガラス
7 給紙部
8 給紙ローラ
9 レジストローラ
11Y,11M,11C,11BK 感光体ドラム
12 帯電部
13 現像部
14 転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)
15 クリーニング部
16 中間転写ベルトクリーニング部
17 中間転写ベルト
18 2次転写バイアスローラ
20 定着装置
21 加熱ローラ
22 定着ローラ
23 加圧ローラ
24 定着ベルト
25 ヒートパイプローラ(温度均一化部材)
26 入口ガイド板
27 温度均一化リンク機構
28 温度均一化カム
30 加圧・脱圧手段
31 加圧レバー
32 加圧スプリング
33 加圧レバー
34 加圧・脱圧カム
35 カムシャフト(共通カムシャフト)
40 クリーニング手段
41 クリーニングカム
42 クリーニング部材
D 原稿
P 記録媒体
T トナー像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Writing part 3 Original conveyance part 4 Original reading part 5 Contact glass 7 Paper feed part 8 Paper feed roller 9 Registration roller 11Y, 11M, 11C, 11BK Photosensitive drum 12 Charging part 13 Developing part 14 Transfer bias roller ( Primary transfer bias roller)
15 Cleaning unit 16 Intermediate transfer belt cleaning unit 17 Intermediate transfer belt 18 Secondary transfer bias roller 20 Fixing device 21 Heating roller 22 Fixing roller 23 Pressing roller 24 Fixing belt 25 Heat pipe roller (temperature equalizing member)
26 Entrance guide plate 27 Temperature equalization link mechanism 28 Temperature equalization cam 30 Pressure / decompression means 31 Pressure lever 32 Pressure spring 33 Pressure lever 34 Pressure / decompression cam 35 Camshaft (common camshaft)
40 Cleaning means 41 Cleaning cam 42 Cleaning member D Document P Recording medium T Toner image
Claims (8)
該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、
前記ニップ部において、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、
前記加圧部材を前記定着部材に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段と、
前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、前記定着部材または前記加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材と、
該温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段と、を有し、
該温度均一化部材接離手段は、前記加圧・脱圧手段と同一の駆動手段により駆動制御されることを特徴とする定着装置。 A fixing member;
A pressure member that is arranged to be able to press at least a part of the fixing member and that forms a nip portion with the fixing member,
In the fixing device for heating the toner image on the recording medium and fixing the toner image on the recording medium in the nip portion,
Pressurizing / depressurizing means for bringing the pressurizing member into a pressurized state or a depressurizing state with respect to the fixing member;
A temperature uniformizing member that abuts on at least one of the fixing member or the pressure member and uniformizes the temperature in the axial direction of the fixing member or the pressure member;
Temperature uniformizing member contacting / separating means for bringing the temperature uniformizing member into contact with or separated from the fixing member or the pressure member;
The fixing device characterized in that the temperature equalizing member contacting / separating means is driven and controlled by the same driving means as the pressurizing / depressurizing means.
該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、
前記ニップ部において、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、
前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、表面をクリーニングするクリーニング部材と、
該クリーニング部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にするクリーニング部材接離手段と、
前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、前記定着部材または前記加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材と、
該温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段と、を有し、
該温度均一化部材接離手段は、前記クリーニング部材接離手段と同一の駆動手段により駆動制御されることを特徴とする定着装置。 A fixing member;
A pressure member that is arranged to be able to press at least a part of the fixing member and that forms a nip portion with the fixing member,
In the fixing device for heating the toner image on the recording medium and fixing the toner image on the recording medium in the nip portion,
A cleaning member that contacts at least one of the fixing member or the pressure member to clean the surface;
Cleaning member contacting / separating means for bringing the cleaning member into contact with or separated from the fixing member or the pressure member;
A temperature uniformizing member that abuts on at least one of the fixing member or the pressure member and uniformizes the temperature in the axial direction of the fixing member or the pressure member;
Temperature uniformizing member contacting / separating means for bringing the temperature uniformizing member into contact with or separated from the fixing member or the pressure member;
The fixing device characterized in that the temperature equalizing member contacting / separating means is driven and controlled by the same driving means as the cleaning member contacting / separating means.
それぞれのカムの回転軸が共通であって、一つの駆動手段により回転駆動がなされることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The temperature equalizing member contacting / separating means and the pressurizing / depressurizing means each have a cam,
The fixing device according to claim 1, wherein each cam has a common rotation shaft and is driven to rotate by one drive unit.
前記温度均一化部材接離手段は、前記温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態と、離間状態の双方の状態にさせることを特徴とする請求項1または3に記載の定着装置。 When the pressurizing member is in a pressurized state with respect to the fixing member by the pressurizing / depressurizing means,
2. The temperature equalizing member contacting / separating means causes the temperature equalizing member to be in both a contact state and a separated state with respect to the fixing member or the pressure member. The fixing device according to 3.
それぞれのカムの回転軸は共通であって、一つの駆動手段により回転駆動がなされることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 The temperature equalizing member contacting / separating means and the cleaning member contacting / separating means each have a cam,
The fixing device according to claim 2, wherein each cam has a common rotating shaft and is driven to rotate by one driving means.
前記温度均一化部材接離手段は、前記温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態と、離間状態の双方の状態にさせることを特徴とする請求項2または5に記載の定着装置。 When the cleaning member is separated from the fixing member or the pressure member by the cleaning member contacting / separating means,
3. The temperature equalizing member contacting / separating means causes the temperature equalizing member to be in both a contact state and a separated state with respect to the fixing member or the pressure member. 5. The fixing device according to 5.
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JP2012237585A JP2014089233A (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Fixing device and image forming apparatus |
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US10054885B2 (en) | 2016-05-31 | 2018-08-21 | Ricoh Company, Ltd. | Pressure and pressure relief device, fixing device, and image forming apparatus |
JP2020085940A (en) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
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- 2012-10-29 JP JP2012237585A patent/JP2014089233A/en active Pending
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