JP2016142897A - 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。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機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、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、転写紙、記録紙、シート、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によって転写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, facsimile machines, printers, or their combined machines, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. The transferred image is transferred to a recording medium (also referred to as paper, transfer paper, recording paper, sheet, or recording material) by a transfer device to carry the image, and the toner image on the transfer paper is fixed by a fixing device using pressure or heat. It is established by the process.
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、内部に熱源を持つ定着ローラ(定着部材)と、定着ローラに圧接する加圧ローラ(加圧部材)とを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって形成された定着ニップ部(ニップ部)により、未定着トナー像を担持した転写紙を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。 Various types of fixing devices have been proposed. For example, the fixing device includes a fixing roller (fixing member) having a heat source therein, and a pressure roller (pressure member) in pressure contact with the fixing roller. A roller fixing method is known in which a transfer sheet carrying an unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed by a fixing nip portion (nip portion) formed by pressure contact between the roller and the fixing roller, and is fixed.
定着ローラの表面には、フッ素コートなど、トナー付着防止のための工夫が施されているが、環境、転写紙などの条件によっては、このトナーが転写紙から若干定着ローラに付着する、オフセットと呼ばれる現象が起こることがある。このオフセットしたトナーは、定着ローラやそれに接触する加圧ローラに残り、いずれ転写紙に逆転写し、画像を汚してしまう場合がある。 The surface of the fixing roller is devised to prevent toner adhesion, such as fluorine coating, but depending on the environment, transfer paper, and other conditions, this toner may slightly adhere to the fixing roller from the transfer paper. Sometimes called a phenomenon occurs. The offset toner remains on the fixing roller and the pressure roller in contact therewith, and may eventually be reversely transferred to the transfer paper and stain the image.
また、定着ローラの表面に、転写紙に含まれている炭酸カルシウムや填料などの紙粉が付着して、離型性が低下してオフセットを発生させたり、さらにはこの部分とトナーとが結合して成長し、やがては定着ローラ表面上に停留する固着現象が発生する場合がある。また、定着ローラから加圧ローラに回り込んだオフセットトナーが、再度、定着ローラ上の固着部に接触して成長してしまう場合もある。 In addition, paper powder such as calcium carbonate and filler contained in the transfer paper adheres to the surface of the fixing roller, resulting in a decrease in releasability and occurrence of offset, and this part and the toner are combined. In some cases, a sticking phenomenon may occur that eventually grows and stays on the surface of the fixing roller. Further, the offset toner that has entered the pressure roller from the fixing roller may come into contact with the fixing portion on the fixing roller and grow again.
これらを防止するために、定着ローラや加圧ローラにはクリーニングローラを設けることが知られている。 In order to prevent these problems, it is known to provide a cleaning roller for the fixing roller and the pressure roller.
クリーニングローラは、例えば、加圧ローラに従動回転で加圧接触するローラであって、金属などの無垢の表面状態のローラである。そして、オフセットしてきたトナーは、クリーニングローラと加圧ローラの間で離型(非粘着性)の性能差で、クリーニングローラに集められる。定着ローラについて前述したが、加圧ローラにもトナー付着防止のために離型を向上させる表面層が設けられていて、クリーニングローラより原則剥がれやすいためである。 The cleaning roller is, for example, a roller that is in pressure contact with the pressure roller by the driven rotation, and is a solid surface state roller such as metal. Then, the offset toner is collected on the cleaning roller due to the difference in performance of release (non-adhesiveness) between the cleaning roller and the pressure roller. The fixing roller has been described above. This is because the pressure roller is also provided with a surface layer for improving the release for preventing toner adhesion, and in principle, is easier to peel off than the cleaning roller.
また、近年、定着装置は、ウォームアップ時間短縮および省エネのために定着ローラの芯金を薄肉化(例えば、0.7mm以下など)にして、温度応答性をよくし、定着可能となるまでの時間を短縮するものが多い。 Further, in recent years, fixing devices have been made to reduce the warm-up time and reduce the core of the fixing roller (for example, 0.7 mm or less) to improve temperature responsiveness and enable fixing. There are many things that reduce time.
このような定着装置では、定着ローラの熱容量が小さいため、転写紙や、定着ローラの接触部材への熱移動がしやすいといえる。 In such a fixing device, since the heat capacity of the fixing roller is small, it can be said that heat transfer to the transfer paper and the contact member of the fixing roller is easy.
このとき、定着ローラに温度制御手段をいくつか設置し、温度分布を均一にする方法もあるが、定着ローラの全領域を、各サイズ、モードに合わせて、万遍なく制御する数のヒータ配光や温度検知手段を配置するのは、スペース面およびコスト面から困難である。 At this time, there is a method in which several temperature control means are installed on the fixing roller so as to make the temperature distribution uniform. However, the number of heaters is controlled so that the entire area of the fixing roller is controlled uniformly according to each size and mode. It is difficult to arrange the light and temperature detection means from the viewpoint of space and cost.
そして、定着ローラの温度分布が不均等になると、定着条件の不一致から起こるオフセットの発生や、熱劣化により定着ローラの寿命が短くなりやすいことなどがあげられる。 If the temperature distribution of the fixing roller becomes uneven, the occurrence of offset caused by mismatching fixing conditions and the life of the fixing roller are likely to be shortened due to thermal deterioration.
この中でも特に深刻なのが、重合法を用いたトナーにおけるクリーニングローラに堆積したトナー塊の再溶融による転写紙への逆転写という溶け出しの問題である。これは、通紙可能の最大サイズに比較して、小サイズの場合に顕著に発生する現象である。 Of these, the most serious is the problem of melting out, ie, reverse transfer to transfer paper due to remelting of the toner mass deposited on the cleaning roller in the toner using the polymerization method. This is a phenomenon that occurs remarkably in the case of a small size compared to the maximum size that can be passed.
詳しくは、定着ローラを加熱するヒータが1本の構成の場合、小サイズの場合は、定着ローラに接する面積が小さいため、定着ローラの狭い範囲でしか温度を奪わず、結果、非通紙部での定着ローラの温度は下がらず、通紙部だけ温度が低下する。そして、その部分に対応した温度検知手段でヒータの点灯が制御されるため、非通紙部の温度は不必要に上昇し、対応した部分のクリーニングローラに付着したトナーが溶融して、逆転写してしまう現象である。 Specifically, in the case of a single heater for heating the fixing roller, in the case of a small size, since the area in contact with the fixing roller is small, the temperature is deprived only in a narrow range of the fixing roller. In this case, the temperature of the fixing roller does not decrease, and only the temperature of the sheet passing portion decreases. Since the lighting of the heater is controlled by the temperature detection means corresponding to that portion, the temperature of the non-sheet passing portion rises unnecessarily, and the toner adhering to the corresponding portion of the cleaning roller melts and reversely transfers. It is a phenomenon that ends up.
また、一方で、定着装置の省エネルギー化に付随し、使用するトナーも低融点化が進んでいる。低融点化により定着温度を従来よりも低めに設定する事が可能となったが、反面定着ローラの温度分布にも敏感になりオフセットが発生しやすくなったともいえる。 On the other hand, with the energy saving of the fixing device, the toner used also has a low melting point. Although it has become possible to set the fixing temperature lower than before due to the low melting point, it can be said that it becomes sensitive to the temperature distribution of the fixing roller and offset is likely to occur.
また、さらなる高画質化のためにトナーを小粒径化、さらには重合トナー化が進んでいるが、小粒径トナーではトナーが小さくなった分だけオフセットが悪くなるのはいうまでもなく、重合トナーにおいてもオフセットしやすい特性がある。 In addition, the toner has been made smaller in particle size and further polymerized toner for further image quality improvement, but it goes without saying that the offset becomes worse by the smaller the toner in the small particle size toner, Polymerized toners also have the property of being easily offset.
クリーニングローラに付着したトナーの逆転写(溶け出し)に関連する技術として、特許文献1には、定着動作終了後に、冷却手段(ファン、ヒートパイプなど)による冷却動作を所定時間継続して、クリーニングローラを冷却させる熱定着装置が開示されている。また、特許文献2には、クリーニングローラを冷却する送風装置を備えた熱定着装置が開示されている。
As a technique related to the reverse transfer (melting-out) of the toner adhered to the cleaning roller,
また、特許文献3には、クリーニングローラに加熱したクリーニングパッドを圧接させて残留トナーに起因して生じるクリーニング部材の不具合を防止し、クリーニング部材の長寿命化を図る定着装置が開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses a fixing device that presses a heated cleaning pad against a cleaning roller to prevent a problem of the cleaning member caused by residual toner and to extend the life of the cleaning member.
また、定着ローラの表面の異物付着の除去に関し、特許文献4には、定着ローラ(加熱ローラ)に異物規制部材を当接させる定着装置が開示されている。 Further, regarding the removal of foreign matter adhesion on the surface of the fixing roller, Patent Document 4 discloses a fixing device in which a foreign matter regulating member is brought into contact with the fixing roller (heating roller).
また、特許文献5には、定着部材の表面状態の変化を光センサで検出する定着装置が開示されている。
しかしながら、冷却手段としてファン等を設けたり、クリーニングパッドの加熱手段を設けたり、表面状態を検出する光センサを設ける構成では、コストアップにつながってしまう。また、特許文献1のように、定着動作終了後に冷却動作を実行する構成では、定着動作中に溶け出しが発生してしまうおそれがある。また、特許文献4のように、定着ローラの表面に異物規制部材を当接させていると、定着ローラへのキズ、磨耗などが生じるおそれがある。
However, a configuration in which a fan or the like is provided as a cooling means, a heating means for the cleaning pad, or an optical sensor for detecting the surface state leads to an increase in cost. Further, in the configuration in which the cooling operation is executed after the fixing operation is completed as in
そこで本発明は、簡易な構成により、転写紙へのトナーの逆転写を防止することができる定着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a fixing device capable of preventing reverse transfer of toner onto transfer paper with a simple configuration.
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、熱源により加熱される定着部材と、前記定着部材に圧接される加圧部材と、を備え、前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した記録媒体を搬送して、前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置において、前記加圧部材に当接して、前記加圧部材をクリーニングする第1クリーニングローラと、前記加圧部材の温度を検知する第1温度検知手段と、前記第1クリーニングローラの温度を検知する第2温度検知手段と、を備え、前記第1温度検知手段、および前記第2温度検知手段の検知結果に基づいて、前記第1クリーニングローラを冷却させる冷却動作を実行するものである。 In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention includes a fixing member heated by a heat source and a pressure member pressed against the fixing member, and the fixing device is provided between the fixing member and the pressure member. In a fixing device that transports a recording medium carrying a toner image to a nip portion formed on the recording medium and fixes the toner image on the recording medium, the first contact member is brought into contact with the pressure member to clean the pressure member. 1 cleaning roller, a first temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure member, and a second temperature detecting means for detecting the temperature of the first cleaning roller, the first temperature detecting means, Based on the detection result of the second temperature detecting means, a cooling operation for cooling the first cleaning roller is executed.
本発明によれば、簡易な構成により、転写紙へのトナーの逆転写を防止することができる。 According to the present invention, reverse transfer of toner onto transfer paper can be prevented with a simple configuration.
以下、本発明に係る構成を図1から図10に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a 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、熱源(ヒータ42)により加熱される定着部材(定着ローラ40)と、定着部材に圧接される加圧部材(加圧ローラ50)と、を備え、定着部材と加圧部材との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した記録媒体(用紙P)を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置(定着装置30)において、加圧部材に当接して、加圧部材をクリーニングする第1クリーニングローラ(クリーニングローラ85)と、加圧部材の温度を検知する第1温度検知手段(加圧ローラ温度検知手段51)と、第1クリーニングローラの温度を検知する第2温度検知手段(クリーニングローラ温度検知手段86)と、を備え、第1温度検知手段、および第2温度検知手段の検知結果に基づいて、第1クリーニングローラを冷却させる冷却動作を実行するものである。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 includes a fixing member (fixing roller 40) heated by a heat source (heater 42), and a pressure member (pressure roller 50) pressed against the fixing member. In a fixing device (fixing device 30) that transports a recording medium (paper P) carrying a toner image to a nip formed between the pressing member and fixes the toner image on the recording medium, the pressing member The first cleaning roller (cleaning roller 85) that contacts and cleans the pressure member, the first temperature detection means (pressure roller temperature detection means 51) that detects the temperature of the pressure member, and the first cleaning roller Second temperature detection means (cleaning roller temperature detection means 86) for detecting the temperature, and based on the detection results of the first temperature detection means and the second temperature detection means, the first cleaning roller And it executes a cooling operation to cool. In addition, the code | symbol in embodiment and the example of application are shown in a parenthesis.
(画像形成装置の構成)
図1は、本実施形態に係る定着装置30を備えた画像形成装置100の全体概略図である。
(Configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an
給紙部1より給紙された用紙Pは、レジストローラ3を通過して転写部4によってトナーを静電的に吸着され、搬送部5を経て、定着入口ガイド部20から定着装置30に案内される。定着装置30に案内された用紙Pは、定着ローラ40と加圧ローラ50との間に形成されるニップ部にて加熱定着される。
The sheet P fed from the
加熱定着された用紙Pは、定着分離爪60や定着出口上ガイド72および定着出口下ガイド80によってガイドされて、定着出口ローラ90に進入して搬送される。そして、排紙ガイド93により本体出口ローラ95で画像面が下側(裏面)になるよう裏面排紙される。
The heat-fixed paper P is guided by the fixing
(定着装置の構成)
定着装置30は、定着ローラ40と、定着ローラ40に圧接される加圧ローラ50と、を備え、定着ローラ40と加圧ローラ50との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した用紙Pを搬送して、加熱圧接することで、トナー像を用紙Pに定着する。
(Configuration of fixing device)
The fixing
定着ローラ40は、内部に熱源としての1本のヒータ42を有している。ヒータ42は、例えば、ハロゲンヒータである。また、定着ローラ40の表面温度を検知する定着ローラ温度検知手段41が設けられている。
The fixing
また、加圧ローラ50には、加圧ローラ50と当接して加圧ローラ50の表面をクリーニングするクリーニングローラ85が配置されている。
The
加圧ローラ50には、加圧ローラ50の表面温度を検知する加圧ローラ温度検知手段51が設けられている。
The
また、クリーニングローラ85には、クリーニングローラ85の表面温度を検知するクリーニングローラ温度検知手段86が設けられている。なお、図1の例では、各温度検知手段は、接触式の例を示しているが、非接触式であってもよい。
The cleaning
加圧ローラ温度検知手段51と、クリーニングローラ温度検知手段86と、の検知情報は、制御部31に入力され、制御部31にて、クリーニングローラ85の温度を下げるクリーニングローラ冷却動作(以下、単に冷却動作ともいう)を実行するか否かの判断がなされる。
The detection information of the pressure roller temperature detection means 51 and the cleaning roller temperature detection means 86 is input to the
(クリーニングローラ冷却動作)
上述のように、従来は、クリーニングローラを冷却する冷却手段として、クリーニングローラの近傍に冷却手段としてのファンなどを設け、ファンの回転動作によって、クリーニングローラ冷却動作が実行されていた。
(Cleaning roller cooling operation)
As described above, conventionally, as a cooling means for cooling the cleaning roller, a fan or the like as a cooling means is provided in the vicinity of the cleaning roller, and the cleaning roller cooling operation is executed by the rotation operation of the fan.
これに対し、本実施形態では、以下のようなクリーニングローラ冷却動作を行うものである。図2は、クリーニングローラ冷却動作の説明図である。 On the other hand, in this embodiment, the following cleaning roller cooling operation is performed. FIG. 2 is an explanatory diagram of the cleaning roller cooling operation.
図2に示すように、印字中は定着ローラ40の設定温度(定着ローラ目標温度)はTf1、Tf2などの温度に制御され、それにともない加圧ローラ50およびクリーニングローラ85の温度は図示されるようなカーブを推移する。
As shown in FIG. 2, during printing, the set temperature (fixing roller target temperature) of the fixing
ここで、加圧ローラ温度検知手段51の検知温度(すなわち、加圧ローラ温度)およびクリーニングローラ温度検知手段86の検知温度(すなわち、クリーニングローラ温度)が、それぞれTp,Tcの状態になったときに印字中動作を停止して、定着設定温度Tf0にて冷却動作を実行する。 Here, when the detection temperature of the pressure roller temperature detection means 51 (that is, the pressure roller temperature) and the detection temperature of the cleaning roller temperature detection means 86 (that is, the cleaning roller temperature) are in the state of Tp and Tc, respectively. Then, the printing operation is stopped and the cooling operation is executed at the fixing set temperature Tf0.
また、加圧ローラ温度、およびクリーニングローラ温度に基づいた冷却動作では、加圧ローラ温度Tpとクリーニングローラ温度Tcとの合計値が所定の設定値を超える場合に動作させるようにしている。 In the cooling operation based on the pressure roller temperature and the cleaning roller temperature, the cooling operation is performed when the total value of the pressure roller temperature Tp and the cleaning roller temperature Tc exceeds a predetermined set value.
例えば、次式(1),(2)とし、加圧ローラ温度Tp,Tp´と、クリーニングローラ温度Tc,Tc´の合計量がA未満の場合は、冷却動作は実行しないものとし、Aを超えた時点で冷却動作を実行させるようにしている。
A=Tp+Tc ・・・(1)
A=Tp´+Tc´ ・・・(2)
For example, in the following equations (1) and (2), when the total amount of the pressure roller temperatures Tp and Tp ′ and the cleaning roller temperatures Tc and Tc ′ is less than A, the cooling operation is not executed, and A is The cooling operation is executed when the time is exceeded.
A = Tp + Tc (1)
A = Tp ′ + Tc ′ (2)
例えば、加圧ローラ温度が飽和し、クリーニングローラ温度が上昇している場合、加圧ローラ温度Tpが150℃であって、クリーニングローラ85のトナー溶け出し温度が138℃の場合、Aを、285℃に設定することができる。この場合、次式(3)となり、冷却動作を実行するため、トナー溶け出しを発生させることがない。
A(285)=Tp(150)+Tc(135) ・・・(3)
For example, when the pressure roller temperature is saturated and the cleaning roller temperature is rising, when the pressure roller temperature Tp is 150 ° C. and the toner melting temperature of the cleaning
A (285) = Tp (150) + Tc (135) (3)
また、冷却時の定着設定温度Tf0は140℃以下で空回転動作をさせている。空回転動作とは、定着ローラ40の設定温度を印字中よりも低く設定し、通紙しない状態で回転させる動作を言う。このとき、クリーニングローラ85は、加圧ローラ50に当接した状態である。
Further, the fixing set temperature Tf0 during cooling is 140 ° C. or less and the idling operation is performed. The idling operation refers to an operation in which the set temperature of the fixing
図3は、冷却動作をしない場合における加圧ローラ温度およびクリーニングローラ温度の推移と、トナー溶け出しの状態を示すグラフである。図3では、加圧ローラ温度はTpで飽和し、クリーニングローラ温度がTxとなると、A<Tp+Txの温度条件となり、トナーが溶け出してしまう例を示している。 FIG. 3 is a graph showing the transition of the pressure roller temperature and the cleaning roller temperature when the cooling operation is not performed, and the state of toner melting. FIG. 3 shows an example in which when the pressure roller temperature is saturated at Tp and the cleaning roller temperature reaches Tx, the temperature condition of A <Tp + Tx is satisfied and the toner melts.
例えば、線速がV=180mm/sの定着装置の場合、印字中の設定温度を160℃とした場合、連続印刷を続けると加圧ローラ温度Tpは150℃となり、クリーニングローラ温度は溶け出し温度Txである138℃を超えてしまう。 For example, in the case of a fixing device with a linear velocity of V = 180 mm / s, when the set temperature during printing is 160 ° C., if continuous printing is continued, the pressure roller temperature Tp becomes 150 ° C., and the cleaning roller temperature is the melting temperature. It exceeds 138 ° C. which is Tx.
そこで、空回転動作時の定着設定温度Tf0を、例えば、140℃以下にすることで加圧ローラ温度Tpは130℃以下となるため、いろいろな印刷条件を想定してもクリーニングローラ温度は溶け出し温度Txである138℃を超えないようにすることができる。 Therefore, by setting the fixing set temperature Tf0 during the idling operation to 140 ° C. or less, for example, the pressure roller temperature Tp becomes 130 ° C. or less. Therefore, the cleaning roller temperature melts even under various printing conditions. It is possible to prevent the temperature Tx from exceeding 138 ° C.
また、クリーニングローラ85は、アルミ材の内部にヒートパイプを備えた構成とすることが好ましい。図4は、クリーニングローラ85の軸方向での概略断面図である。図4に示すように、アルミパイプ87にヒートパイプ88を内蔵したローラとすることが好ましい。これにより、軸方向の熱分布を均一にすることができ、断面方向と軸方向の高い熱応答性が確保され、部分的に高温になってその部分の溶け出しを防止するとともに、クリーニングローラ85を効果的に冷却することができる。
The cleaning
また、クリーニングローラ85の表面には、トナーと反応して粘度が高くなる架橋剤がコーティングされていることが好ましい。これにより、クリーニングローラ85に回収したトナーを、架橋反応によって溶け出し温度を高い状態に変化させることができ、クリーニングローラ85に回収されたトナーを効果的に保持することで、より効果的に溶け出しの発生を防止することができる。
The surface of the cleaning
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置30によれば、加圧ローラ50の温度と、これに当接しているクリーニングローラ85の温度を同時に検知して、この値に基づいて、クリーニングローラ85の冷却動作の実行可否を判断することで、簡易な構成により、効果的にクリーニングローラ85の冷却を行うことができ、溶け出しの発生を抑えることができる。
As described above, according to the fixing
例えば、加圧ローラ温度と、クリーニングローラ温度の合計温度が所定の値を超えた場合に、冷却動作を実行することで溶け出しの発生するタイミングを予測し、溶け出しのない状態において、高い生産性を維持することができる。 For example, when the total temperature of the pressure roller temperature and the cleaning roller temperature exceeds a predetermined value, the timing of occurrence of melting is predicted by executing a cooling operation, and high production is achieved in a state where there is no melting. Sex can be maintained.
また、冷却動作として、印刷時の定着設定温度よりも、10℃以上低い温度で空回転動作を行うようにすることで、効率的にクリーニングローラ85の冷却を行い、溶け出しの発生しない状態を維持させることができる。
Further, as the cooling operation, the idle rotation operation is performed at a temperature lower by 10 ° C. or more than the fixing setting temperature at the time of printing, so that the cleaning
[第2の実施形態]
以下、本発明に係る定着装置の他の実施形態について説明する。本実施形態に係る定着装置は、熱源(ヒータ42)により加熱される定着部材(定着ローラ40)と、定着部材に圧接される加圧部材(加圧ローラ50)と、を備え、定着部材と加圧部材との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した記録媒体(用紙P)を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置(定着装置30)において、定着部材をクリーニングする第2クリーニングローラ(クリーニングローラ45)と、第2クリーニングローラを定着部材に対して当接および離間させる変位手段(駆動部47)と、第2クリーニングローラの温度を検知する第3温度検知手段(クリーニングローラ温度検知手段46)と、を備え、変位手段は、第3温度検知手段の検知温度に基づいて、第2クリーニングローラを定着部材に対して当接または離間させるものである。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the fixing device according to the present invention will be described. The fixing device according to the present embodiment includes a fixing member (fixing roller 40) heated by a heat source (heater 42), and a pressure member (pressure roller 50) pressed against the fixing member. The fixing member is cleaned in a fixing device (fixing device 30) that transports a recording medium (paper P) carrying a toner image to a nip formed between the pressing member and fixes the toner image on the recording medium. A second cleaning roller (cleaning roller 45), a displacement means (drive unit 47) for bringing the second cleaning roller into contact with and separating from the fixing member, and a third temperature detecting means for detecting the temperature of the second cleaning roller (Cleaning roller temperature detecting means 46), and the displacing means applies the second cleaning roller to the fixing member based on the detected temperature of the third temperature detecting means. Or it is intended to be separated from each other. In addition, the description about the same point as the said embodiment is abbreviate | omitted suitably.
(画像形成装置の構成)
図5は、本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置100の全体概略図である。
(Configuration of image forming apparatus)
FIG. 5 is an overall schematic diagram of the
給紙部1より給紙された用紙Pは、レジストローラ3を通過して転写部4によってトナーを静電的に吸着され、搬送部5を経て、定着入口ガイド部20から定着装置30に案内される。定着装置30に案内された用紙Pは、ニップ部にて加熱定着される。
The sheet P fed from the
加熱定着された用紙Pは、定着分離爪60や定着出口上ガイド72および定着出口下ガイド80によってガイドされて、定着出口ローラ90に進入して搬送される。そして、排紙ガイド93により本体出口ローラ95で画像面が下側(裏面)になるよう裏面排紙される。
The heat-fixed paper P is guided by the fixing
(定着装置の構成)
定着装置30は、定着ローラ40と、定着ローラ40に圧接される加圧ローラ50と、を備え、定着ローラ40と加圧ローラ50との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した用紙Pを搬送して、加熱圧接することで、トナー像を用紙Pに定着する。
(Configuration of fixing device)
The fixing
定着ローラ40の近傍には、定着ローラ40と当接して定着ローラ40の表面をクリーニングするクリーニングローラ45が配置されている。また、クリーニングローラ45には、クリーニングローラ45の表面温度を検知するクリーニングローラ温度検知手段46が設けられている。また、定着ローラ温度検知手段41、加圧ローラ温度検知手段51を備えることも好ましい。なお、図5の例では、各温度検知手段が接触式の例を示しているが、非接触式であってもよい。
In the vicinity of the fixing
定着ローラ40のクリーニングローラ45は、クリーニングローラ温度検知手段46の検知温度に応じて、定着ローラ40のクリーニングを実行する。
The cleaning
図6は、定着装置30の要部構成図である。クリーニングローラ45は、変位手段としての駆動部47(図9参照)を有しており、点線で示す位置から所定のタイミングで、実線で示す位置に移動する。
FIG. 6 is a configuration diagram of a main part of the fixing
本実施形態では、クリーニングローラ温度検知手段46による検知温度が所定の温度を超えた場合に、と定着ローラ40から離間する。
In the present embodiment, when the temperature detected by the cleaning roller temperature detection means 46 exceeds a predetermined temperature, the cleaning roller
図7は、クリーニングローラ45の温度とクリーニングローラ45の当接、離間動作の関係を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the temperature of the cleaning
図7に示すように、クリーニングローラ45は、冷間時は定着ローラ40に当接している。そして、クリーニングローラ温度検知手段46の検知温度が、溶け出し温度Tx(第1所定温度)に達したとき、定着ローラ40から離間する。そして、離間後、クリーニングローラ温度が低下し、溶け出し温度よりも所定温度低い温度Tz(第2所定温度)まで下がると、再び、当接する。以後、この動作を繰り返す。
As shown in FIG. 7, the cleaning
このように、クリーニングローラ45の温度検知結果に基づいて、クリーニングローラ温度が所定温度に到達すると、クリーニングローラ45を定着ローラ40から離間させることでクリーニングローラ45に溜まったトナーの溶け出しを未然に防止させることができ、クリーニングローラ45に回収されたトナーを効果的に保持することが可能となる。
As described above, when the cleaning roller temperature reaches a predetermined temperature based on the temperature detection result of the cleaning
また、同様に、加圧ローラ50の近傍にも、加圧ローラ50と当接して加圧ローラ50の表面をクリーニングするクリーニングローラ85と、クリーニングローラ85の表面温度を検知するクリーニングローラ温度検知手段86を設けることが好ましい。そして、駆動部を有し、クリーニングローラ温度検知手段86の温度検知結果に基づいて、クリーニングローラ85を加圧ローラ50に当接、離間させることが好ましい。
Similarly, in the vicinity of the
また、定着ローラ40には、定着ローラ40の表面性の変化を検知する異物検知手段120が設けておくことが好ましい。図8は、定着ローラ40および異物検知手段120の斜視図である。
Further, the fixing
異物検知手段120のセンサ部120Aは定着ローラ40軸方向に隙間hを有して配置されている。そして、定着ローラ40の表面の異物高さがhを超えると、センサ部120Aは支点121A,121Bを中心に回転し、センサ部120A側が持ち上がり、反対側の変位検知部120Bに押し込まれることで異物の存在を検知するようになっている。なお、センサ部120Aは、例えば、金属剛体にテフロン(登録商標)などのフッ素系コーティングをしたものやポリイミドや液晶ポリマーなどの耐熱樹脂などで構成することができる。
The
異物検知手段120およびクリーニングローラ45の動作について以下に説明する。図9は、異物検知手段120を備えた定着装置30の要部構成図である。クリーニングローラ45は、通常時は点線で示す位置にあり、所定のタイミングで実線にて示す位置に移動する。
The operations of the foreign matter detection means 120 and the cleaning
クリーニングローラ45は、例えば、異物検知手段120の異物検知の有無に応じて変位し、定着ローラ40のクリーニングを実行する。例えば、図9に示すように、定着ローラ40の表面に異物Aが付着して成長し、高さが所定の高さ(例えば、0.1mm)を超えるようになると、異物検知手段120のセンサ部120Aに接触するようになり、センサ部120Aが矢印Bの方向に押し上がる。これにより、異物検知手段120は、異物を検知する。
For example, the cleaning
図10は、異物検知手段120の検知の有無と、クリーニングローラ45の動作の関係を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the presence / absence of detection by the foreign matter detection means 120 and the operation of the cleaning
図10に示すように、異物検知手段120が異物を検知すると同時に、定着ローラ40のクリーニングローラ45は、点線で示す位置から実線で示す位置に移動する。これにより、クリーニングローラ45は、定着ローラ40に当接して、異物を除去し、異物検知手段120の検知が無くなるまで当接し続ける。
As shown in FIG. 10, at the same time as the foreign matter detection means 120 detects the foreign matter, the cleaning
そして、異物検知手段120が異物を検知しなくなるタイミングで、定着ローラ40のクリーニングローラ45は、実線で示す位置から点線で示す位置に移動する。これにより、クリーニングローラ45は、定着ローラ40から離間する。
The cleaning
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置30によれば、定着ローラ40に離間可能なクリーニングローラ45を備えるとともに、クリーニングローラ温度検知手段46を備え、クリーニングローラ温度が所定の温度を超えた場合に、クリーニングローラ45を定着ローラ40から離間させることで、簡易な構成により、転写紙へのトナーの逆転写を防止することができる。
As described above, the fixing
また、定着ローラ40の表面の異物を検知する異物検知手段を設けることで、オフセットやトナー固着による画像汚れを効果的に防止するとともに、定着ローラ40の表面の異物を検知して有効なクリーニングを行うことが可能となる。
In addition, by providing a foreign matter detection means for detecting foreign matter on the surface of the fixing
また、異物検知手段120によってオフセットや固着トナーなどが検知された場合に、クリーニングローラ45を定着ローラ40の表面の異物が無くなるまで当接させることで画像汚れを確実に無くすことができる。
In addition, when the foreign matter detection means 120 detects an offset or a fixed toner, the image contamination can be surely eliminated by bringing the cleaning
また、上記第1、第2の実施形態に係る定着装置30を備えた画像形成装置によれば、オフセット、固着および溶け出しの発生を抑制し、良好な定着画像を得る画像形成装置を提供することができる。
In addition, according to the image forming apparatus including the fixing
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。 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.
1 給紙部
3 レジストローラ
4 転写部
5 搬送部
20 定着入口ガイド部
30 定着装置
31 制御部
40 定着ローラ(定着部材)
41 定着ローラ温度検知手段
42 ヒータ
45 クリーニングローラ(第2クリーニングローラ)
46 クリーニングローラ温度検知手段(第3温度検知手段)
47 駆動部
50 加圧ローラ(加圧部材)
51 加圧ローラ温度検知手段(第1温度検知手段)
60 定着分離爪
72 定着出口上ガイド
80 定着出口下ガイド
85 クリーニングローラ(第1クリーニングローラ)
86 クリーニングローラ温度検知手段(第2温度検知手段)
87 アルミパイプ
88 ヒートパイプ
90 定着出口ローラ
93 排紙ガイド
95 本体出口ローラ
100 画像形成装置
120 異物検知手段
120A センサ部
120B 変位検知部
P 用紙
DESCRIPTION OF
41 Fixing roller temperature detection means 42
46 Cleaning roller temperature detection means (third temperature detection means)
47
51 Pressure roller temperature detection means (first temperature detection means)
60
86 Cleaning roller temperature detection means (second temperature detection means)
87
Claims (10)
前記定着部材に圧接される加圧部材と、を備え、
前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した記録媒体を搬送して、前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置において、
前記加圧部材に当接して、前記加圧部材をクリーニングする第1クリーニングローラと、
前記加圧部材の温度を検知する第1温度検知手段と、
前記第1クリーニングローラの温度を検知する第2温度検知手段と、を備え、
前記第1温度検知手段、および前記第2温度検知手段の検知結果に基づいて、前記第1クリーニングローラを冷却させる冷却動作を実行することを特徴とする定着装置。 A fixing member heated by a heat source;
A pressure member pressed against the fixing member,
In a fixing device that transports a recording medium carrying a toner image to a nip formed between the fixing member and the pressure member, and fixes the toner image on the recording medium.
A first cleaning roller that contacts the pressure member and cleans the pressure member;
First temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure member;
Second temperature detecting means for detecting the temperature of the first cleaning roller,
A fixing device that performs a cooling operation for cooling the first cleaning roller based on detection results of the first temperature detection unit and the second temperature detection unit.
前記定着部材に圧接される加圧部材と、を備え、
前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部にトナー像を担持した記録媒体を搬送して、前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置において、
前記定着部材をクリーニングする第2クリーニングローラと、
前記第2クリーニングローラを前記定着部材に対して当接および離間させる変位手段と、
前記第2クリーニングローラの温度を検知する第3温度検知手段と、を備え、
前記変位手段は、前記第3温度検知手段の検知温度に基づいて、前記第2クリーニングローラを前記定着部材に対して当接または離間させることを特徴とする定着装置。 A fixing member heated by a heat source;
A pressure member pressed against the fixing member,
In a fixing device that transports a recording medium carrying a toner image to a nip formed between the fixing member and the pressure member, and fixes the toner image on the recording medium.
A second cleaning roller for cleaning the fixing member;
Displacement means for bringing the second cleaning roller into contact with and separating from the fixing member;
A third temperature detecting means for detecting the temperature of the second cleaning roller,
The fixing device is characterized in that the displacing means makes the second cleaning roller contact or separate from the fixing member based on a temperature detected by the third temperature detecting means.
前記第3温度検知手段の検知温度が第2所定温度まで下がったとき、前記第2クリーニングローラを、前記定着部材に当接させることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 The displacement means separates the second cleaning roller in contact with the fixing member from the fixing member when the detected temperature of the third temperature detecting means reaches a first predetermined temperature,
The fixing device according to claim 2, wherein the second cleaning roller is brought into contact with the fixing member when a temperature detected by the third temperature detecting unit is lowered to a second predetermined temperature.
前記第1クリーニングローラの温度を検知する第2温度検知手段と、を備え、
前記第2温度検知手段の検知温度に基づいて、前記第1クリーニングローラを前記加圧部材に対して当接または離間させることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 A first cleaning roller for cleaning the pressure member;
Second temperature detecting means for detecting the temperature of the first cleaning roller,
The fixing device according to claim 2, wherein the first cleaning roller is brought into contact with or separated from the pressure member based on a temperature detected by the second temperature detection unit.
前記変位手段は、前記異物検知手段による異物の検知時に前記第2クリーニングローラを、前記定着部材に当接させることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 A foreign matter detection means for detecting foreign matter on the surface of the fixing member;
The fixing device according to claim 2, wherein the displacement unit causes the second cleaning roller to contact the fixing member when the foreign material detection unit detects the foreign material.
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