JP3844198B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着ベルト、加熱ローラ等の回転部材から用紙等のシート状媒体を分離する分離部材を備えた定着装置及びこれを有する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には一般に、被定着画像としてのトナー像を形成されたシート状媒体に、トナー像を定着するための定着装置を有している。
【0003】
定着装置としては、内部に熱源を有し回転駆動される回転部材としての加熱ローラと、この加熱ローラに圧接され加熱ローラに従動回転する加圧ローラとを有し、両ローラによって形成されるニップ部に、シート状媒体を両ローラの回転により通過させ、加熱加圧してトナー像を定着する熱ローラ対タイプの定着装置や、トナーを定着されるシート状媒体を搬送するための回転部材としての無端の定着ベルト、定着ベルトを巻き掛けられた加熱ローラ及び定着ローラ、定着ベルトを介して定着ローラに対向して配置される加圧ローラ等を構成要素とするタイプのいわゆるベルト定着装置が知られている。
【0004】
何れのタイプの定着装置においても、トナー像は、回転部材の回転により搬送されるシート状媒体上に加熱による溶融によって定着される。この定着の際、通常、トナー像がシート状媒体に接触するが、トナー像は溶融した状態において粘性が高いため、シート状媒体が回転部材に巻き付く虞がある。そこで通常、定着装置は、分離爪のような、シート状媒体を回転部材から強制的に分離する手段を有しており、回転部材に対するシート状媒体の巻き付きを防止している。
【0005】
しかし、分離部材は回転部材表面とは部分的にしか接触していないので、回転部材表面にはその回転軸方向において分離部材による不均一な押圧力がかかり、回転部材表面が偏磨耗したり、傷付いたりすることがある。そこで、このような問題を解決する為、特開平11−184300号公報には、プラスチックの剥離シートによって用紙の分離を行う定着装置が開示されている。
【0006】
この定着装置は、回転部材としての定着ローラと、定着ローラに接触して回転する加圧ローラと、定着ローラと加圧ローラが接触してなる対向位置としてのニップ部よりも定着ローラの回転方向下流側に配設され、ニップ部を通過した用紙を定着ローラから分離する分離部材としての剥離シートとを備えている。剥離シートは、その端縁が定着ローラ表面に均一な押圧力で接触するように配置されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる定着装置では、剥離シートは、その不均一な押圧力に起因する定着ローラの偏磨耗等を防止しつつ、ニップを通過した用紙を分離するものの、用紙上のトナー像が剥離シートの先端や、或いは先端以降の部分に擦れながら搬送されて行く為、剥離シートにトナーが付着してしまう。その結果、経時において剥離シートにトナーが固着し、その固着したトナーが剥離シートと定着ローラの間に挟まり、定着ローラを傷付けてしまう現象を起こすことがあるという問題がある。また、画像が剥離シートに擦られる為、画像乱れを生じてしまうことがあるという問題がある。
【0008】
本発明は、以上の問題を解決し、分離部材にトナーが付着することを防止することにより、定着ローラを傷つけることや画像乱れを生ずることを防止する定着装置及びこれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、ート状媒体を定着部材から分離するための分離部材と、該分離部材を変位させる変位手段を有する定着装置において、上記変位手段は、シート状媒体の先端が上記分離部材によって定着部材から分離された時に上記分離部材を上記シート状媒体から離れる向きに変位させることを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の定着装置において、シート状媒体上のトナー像の位置を検知するトナー像検知手段を有し、上記変位手段は、上記トナー像検知手段が検知した、シート状媒体の先端からトナー像の先端までの長さに応じて、上記分離部材を変位させることを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の定着装置において、シート状媒体上のトナー量を検知するトナー量検知手段を有し、上記変位手段は、上記トナー量検知手段が検知した、シート状媒体上のトナー量に応じて、上記分離部材を変位させることを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の定着装置において、シート状媒体の種類を検知する紙種検知手段を有し、上記変位手段は、上記紙種検知手段が検知した、シート状媒体の種類に応じて、上記分離部材を変位させることを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項1に記載の定着装置において、シート状媒体のジャムを検知するジャム検知手段を有し、上記変位手段は、上記ジャム検知手段がシート状媒体のジャムを検知したとき、上記分離部材を上記定着部材から遠ざかる向きに変位させることを特徴とする。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか1つに記載の定着装置において、上記変位手段は、上記分離部材を上記定着部材の回転方向に変位させることを特徴とする。
【0015】
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか1つに記載の定着装置を有する画像形成装置にある。
【0018】
【実施例】
図1に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ等周知のものであれば何れでもよいが、本実施例における画像形成装置はカラー画像を形成する複写機である。画像形成装置20は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、OHPシートや、カード、ハガキといった90K紙、坪量約100g/m相当以上の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをもシート状媒体として用いることが可能である。
【0019】
画像形成装置20は、原稿画像に応じて各色ごとの画像すなわちトナー像を形成する作像装置21C、21Y、21M、21BKと、作像装置21C、21Y、21M、21BKに対向して配置された、中間転写体としての転写ベルトであるベルト61及びこれを掛け渡したローラ62、63、31を有する転写装置22とを有している。
【0020】
画像形成装置20はまた、転写装置22におけるベルト61と各作像装置21C、21Y、21M、21BKとの対向領域である転写領域に各種シート状媒体を供給するシート状媒体供給手段としての給紙カセット23、24と、給紙カセット23、24からそれぞれ給紙ローラ56、58によって搬送されてきたシート状媒体を作像装置21C、21Y、21M、21BKによる作像のタイミングにあわせて供給するレジストローラ30とを有している。
【0021】
画像形成装置20はまた、転写後のシート状媒体をベルト61から分離する分離装置14と、転写後のベルト61を除電する除電装置15と、除電装置15によって除電されたベルト61をクリーニングするクリーニングユニットとしてのクリーニング装置28と、転写領域においてトナー像を転写されトナー像を担持しているシート状媒体に対する定着を行う定着装置1と、定着装置1から排出される定着後のシート状媒体を画像形成装置20本体外に排出する排出ローラ13と、排出ローラ13によって排出されたシート状媒体を積載する図示しないシート積載手段としての排紙トレイを有している。
【0022】
各作像装置21C、21Y、21M、21BKはそれぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色が異なるが、その構成はほぼ同様であるから、作像装置21Cの構成を各作像像装置21C、21Y、21M、21BKの代表として説明する。なお、区別する必要がないときには、末尾に付したC、Y、M、BKを省略する。
【0023】
作像装置21Cは、静電潜像担持体としての感光体ドラム25C、感光体ドラム25Cの回転方向Aにおいて順に配置されている帯電装置27C、現像器としての現像装置26C、ベルト61を挟んで感光体ドラム25Cに対向して配設された転写チャージャとしての転写装置17C等を有し、帯電装置27Cと現像装置26Cとの間で露光装置19Cからの露光光29Cを受ける周知の構成である。
【0024】
感光体ドラム25は帯電装置27により負に帯電され、露光光29を受けた部分が負に帯電したトナーにより反転現像される。帯電装置27はコロトロン、スコロトロンなど、コロナ放電により電荷を発生させて感光体ドラム25表面に散布する方式のものである。現像装置26の配列は、給紙側から順に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒トナーを用いるものとされており、この順で順次正のコロナにより重ね転写が行われる。
【0025】
ベルト61はポリエステルフィルムなどの誘電体からなり、転写装置17により正に帯電され、またシート状媒体が分離された後に除電装置15により除電される。除電装置15はベルト61の両面からチャージャで負のACコロナ放電を行い、ベルト61の蓄積電荷を中和することで除電を行い、ベルト61を初期化するものである。
【0026】
分離装置14は、シート状媒体の上面からチャージャで負のACコロナ放電を行い、転写紙の蓄積電荷を中和することで除電を行うとともに、シート状媒体がベルト61から分離する際の剥離放電によるトナーのチリを防止する。感光体ドラム25は光導電性を有するものであり、有機感光体であるが、無機感光体であってもよい。各感光体ドラム25は同一平面状に配列されている。静電潜像担持体はドラム状でなく、ベルト状としても良い。
【0027】
画像形成装置20の上部には、原稿読み取り部12が配設されている。画像形成装置20はフルカラー画像形成装置一般に用いられている色分解重ね合わせ転写方式により画像形成を行うものであって、原稿読み取り部12は、光学系51を介して青、赤、緑の3色に色分解した画像情報光を各々CCD11で読み取ることで、原稿50を読み取る。
【0028】
各CCD11が検知した光の強度レベルをもとにして画像演算処理を行ってイエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色で現像すべき書き込み画像データが作成され、この書き込み画像データに応じて各露光装置19が露光光29を感光体ドラム25に照射し、光書き込みが行われるようになっている。
【0029】
なお、画像形成装置20において用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有し、カルナウバに代表されるワックス、もしくはジメチルシロキサンに代表されるオイルの何れかを5〜20重量部含有するものである。このようなトナーを用いることにより、オイルレスの定着装置1でも、シート状媒体が定着ベルト2に巻き付くことなくカラー画像を定着することができる。
【0030】
図2に示すように、定着装置1は、トナーを定着されるシート状媒体を搬送するための回転部材としての無端の定着ベルト2と、定着ベルト2を巻き掛けられた加熱ローラ3及び定着ローラ4と、定着ベルト2を介して定着ローラ4に対向して配置され、定着ベルト2との対向位置であるニップ部としての定着部16において定着ベルト2の回転方向Bと同方向Cに回転する加圧部材としての加圧ローラ5と、加熱ローラ3、加圧ローラ5の内部にそれぞれ備えられた加熱手段としてのヒータ6、7を有している。
【0031】
定着装置1はまた、定着ベルト2を介して加熱ローラ3に対向して配置され定着ベルト2の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ8と、加圧ローラ5に対向して配置され加圧ローラ5の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ18と、定着部16を通過したシート状媒体を定着ベルト2から分離するための分離部材としての分離板70と、トナー像を担持したシート状媒体Pを定着部16に向けて案内する案内手段としてのガイド板52等を有している。定着ベルト2に適当な所定の張力を与えるため、加熱ローラ3は定着ローラ4から離間する向きに付勢されている。
【0032】
図2において、シート状媒体P上にはトナー像を構成するトナーが担持されているが、図2及び図3ないし図7においてはこの図示を省略し、図8、図9にのみ符号Tにてこれを図示する。後述するように本発明を適用した分離板70は変位するのであるが、本実施例において分離板70の先端すなわち回転部材側端部は分離板70が回転部材側に変位したときに回転部材に当接するため、図2においては分離板70が定着ベルト2に当接した状態を示している。ただし、分離板70の先端は回転部材側に変位した際において回転部材に近接していればよく、必ずしも当接する必要はない。
【0033】
定着ベルト2は、耐熱性樹脂であるポリイミド樹脂の厚さ100μmの基体の表層上に200μmの高離型シリコンゴム製の離型層が形成されたものであり、熱容量が小さく、熱応答性を良好にされている。基体は、耐熱性樹脂としては、ポリイミド樹脂のほか、ポリアミドイド、ポリエーテルケトン(PEEK)等であってもよく、また、ステンレス製、ニッケル製等の金属製でも、ゴム製でもよい。可撓性等を考慮すると厚さは100μm以下のものが望ましい。
【0034】
離型層は離型性のほか耐熱性、耐久性に優れたものが好ましい。よって、離型層は高離型シリコンゴムのほかフッ素型樹脂等を用いた耐熱離型層とすることが望ましい。フッ素樹脂の場合は、吹き付け等により基体表面に塗装した後、加熱融着することで離型層を形成する。また、高離型シリコンゴム層は、ゴム高度25〜65度(JIS A硬度計)、厚さが100〜300umの範囲が良好な定着性及び熱応答性を得る条件として望ましい。
【0035】
定着ベルト2の表面には、基体上にシリコンゴム等の弾性体層を設け、さらにその弾性体層の上にフッ素樹脂、PFAチューブ等の離型層を設けると、シート状媒体としてOHPシートを用いた場合の透明性を確保できるとともに、均一に定着を行うことで、良好な定着画像を得ることができる。
【0036】
定着ローラ4は、径を40mmとされ、鋼性の金属パイプによって構成されている基体としての芯金9と、この芯金9を被覆し定着部16の幅を十分な広さにするための、弾性体層10とを有している。弾性体層10は、耐熱多孔質の発泡シリコンゴム製であって、柔らかく断熱性のあるものである。
【0037】
弾性体層10の材質は、熱伝導率が小さく断熱作用のある耐熱多孔質の弾性体であるから、ベルトの熱を奪うことを低減し、立上り後の温度落ち込みを小さくするとともに温度回復のためのプレ回転時間を短縮している。また、弾性体層10が比較的低硬度であるため、加圧ローラ5の圧接力が小さくても十分なニップ幅を得ることができ、比較的低温かつ低圧の条件下でも良好な定着性能を得ることができる。
【0038】
加圧ローラ5は、径を40mmとされ、図示を省略するが、鋼性の金属パイプによって構成されている基体としてのアルミニウム製の芯金と、この芯金を被覆する、耐熱多孔質のシリコンゴム製の厚さ2mmの離型層とを有している。芯金はアルミニウムのほかステンレス、炭素鋼等により構成することができる。離型層は高離型シリコンゴムのほかフッ素型樹脂により構成することができる。
【0039】
芯金の中心にヒータ7が内蔵されている。定着ベルト2からのシート状媒体の剥離性をよくするため、加圧ローラ5の硬度を定着ローラ4よりも硬くし、定着部16を下向きに形成している。加圧ローラ5は、バネなどの図示しない弾性体により、定着ローラ4に圧接する向きに付勢されている。
【0040】
加熱ローラ3は、径を50mmとされ、芯金は熱伝導性の良好なアルミニウム製の薄肉ローラのパイプであって長手方向の温度ムラを防止されており、肉厚を5mmとされている。芯金表面は定着ベルト2との摩擦による磨耗を防止するためアルマイト処理されている。芯金の中心にヒータ6が内蔵されている。芯金は炭素鋼やステンレス鋼、銅等であってもよい。
【0041】
このように、加熱ローラ3と加圧ローラ5とは、それぞれ薄肉円筒状の芯金からなってことから低熱容量化が図られ、加熱ローラ3の熱容量は26cal/℃以下、加圧ローラ5の熱容量は36cal/℃以下とされている。加熱ローラ3、加圧ローラ5を低熱容量とすることにより、定着ベルト2が回転してもその熱を奪うことが少なく、定着に悪影響を与えることや立上り時間が長引くことが防止されている。さらに連続定着等により温度が低下してもその回復までの時間が短縮される。ヒータ6、7は、加熱ローラ3、加圧ローラ5及びこれらローラ3、5を介して定着ベルト2を加熱するものである。
【0042】
ガイド板52は、定着部16の、シート状媒体搬送方向Dの上流側に配設されている。定着部16の、シート状媒体搬送方向Dの下流側には、定着部16側に拡開し、定着を行われ定着ベルト2の回転に伴って搬送されて来たシート状媒体Pを定着装置1本体外部に向けて案内する図示しない出口上ガイド及び出口下ガイドが配設され、さらに出口上ガイド、出口下ガイドの、シート状媒体搬送方向Dの下流側には、出口上ガイド、出口下ガイドにより案内されてきたシート状媒体Pを定着装置1本体外部に排出する図示しない排紙コロが配設されている。
【0043】
図示を省略するが、ヒータ6及び7は電圧印加手段としての電源に接続され、この電源により電圧を印加されることで発熱する。電源とサーミスタ8、18とは制御手段を介して接続されている。そして、画像形成装置20の電源が投入された場合、あるいは画像形成装置20が待機状態から作動状態に移行した場合には、制御手段が電源に電圧を印加させ、ヒータ6、7による加熱を開始する。
【0044】
分離板70は、厚さ0.2mmのステンレス製の基材と、基材の表面、裏面、定着ベルト2に面する端縁に被覆された厚さ15μmのフッ素系樹脂層とを有している。基材は耐熱性の樹脂を用いてもよい。図2に示した状態の分離板70の配設態様は、分離板70の先端部が向いている方向と、分離板70の先端と定着ローラ4の回転中心とを結んだ方向とのなす角が90度以上になる位置を占めるものとされている。
【0045】
また分離板70の配設位置は、シート状媒体P上の画像領域が定着部16から出る以前に、シート状媒体Pの先端に接触できるように、定着部16の出口に近い位置とされている。分離板70の幅は、定着ベルト2の軸方向すなわち紙面に垂直な方向における全体に接触するだけの広さを有している。
【0046】
シート状媒体P上のトナー像は、定着部16の出口においてシート状媒体Pに対し、定着ベルト2への粘着力を生じさせるが、シート状媒体Pの先端が定着ベルト2から分離してある程度搬送されれば、それ以降はシート状媒体P自体のこしによりシート状媒体Pは定着ベルト2から分離することができる。
【0047】
よって分離板70はシート状媒体Pの先端さえ定着ベルト2から分離すればよく、上述の配置位置はそのような位置を占めるものである。ところが、分離板70が常にかかる配置位置を占めると、シート状媒体P上のトナー像が分離板70の先端や、或いは先端以降の部分に擦れながら搬送されて行く為、分離板70にトナーが付着してしまう。その結果、経時において分離板70にトナーが固着し、その固着したトナーが分離板70と定着ローラ4の間に挟まり、定着ローラ4を傷付けてしまう現象を起こすことがある。また、画像が分離板70に擦られる為、画像乱れを生じてしまうことがある。
【0048】
そこで、定着装置1は分離板70を変位することができるようになっている。この変位の態様としては、図2、3から明らかなように、分離板70を定着ベルト2の回転方向Bに変位するものと、図2、4から明らかなように、分離板70をシート状媒体Pの搬送方向Dに変位するものとが挙げられる。
【0049】
なお、分離板70の形状は、図2ないし4に示したように平板状のもののみならず、図5に示すようにその後端側がシート状媒体Pの搬送経路から離れる向きに屈曲したくの字状をなすもの、図6に示すようにその後端側がシート状媒体Pの搬送経路から離れる向きに湾曲した形状をなすものであってもよい。このような形状とすることで、その先端部でシート状媒体Pを定着ベルト2から分離するとともに、搬送中のシート状媒体Pが接触することがないのでシート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることを防止できる。
【0050】
図7に示すように、分離板70のかかる変位を行うための構成として、定着装置1は分離板70を変位する変位手段64を有している。変位手段64は、分離板70と一体であり図示しないガイドによりG方向に移動可能な分離板ホルダ71と、分離板ホルダ71に一体の軸73に回転可能に支持された滑車72と、一端を軸73に固定され他端を定着装置1本体側の不動部材に固定された引っ張りばね74とを有している。
【0051】
変位手段64はまた、一端を定着装置1本体側に固定された軸75に固定され他端を定着装置1本体側の不動部材に固定されるとともに滑車に巻き掛けられたワイヤ68と、軸75により回転自在に支持されたギヤ76と、ギヤ76に噛み合ったギヤ77と、ギヤ77を駆動するためのモータ55と、モータ55の駆動をギヤ77に伝達しギヤをE方向に回転するワンウェイクラッチ69とを有している。
【0052】
変位手段64はまた、シート状媒体Pの先端が分離板70によって定着ベルト2から剥離されたことを検知する検知手段としてのシート状媒体分離検知センサ78と、シート状媒体分離検知センサ78からの信号を受信する制御手段としてのMPU53と、MPU53が発した制御信号をモータ55に伝達するドライバ54とを有している。
【0053】
この変位手段64は、分離板70を、分離板70の先端部分における定着ベルト2の回転方向Bと略平行なG方向に変位するものであり、ガイドは分離板ホルダ71をG方向にのみ変位可能に支持しているとともに、引っ張りばね74の張設方向、不動部材と滑車72との間及び滑車72と軸75におけるワイヤ68の張設方向は、G方向に略平行とされている。なお、G方向は、分離板70の先端がB方向下流側に変位するG1方向と、分離板70の先端がB方向上流側に変位するG2方向とからなっている。
【0054】
かかる変位手段64により、シート状媒体Pが定着部16を通過しその先端が分離板70によって分離されたとき、すなわちシート状媒体Pの先端が分離板70の定着ベルト2側の端部を通過した時、シート状媒体分離検知センサ78がシート状媒体Pの先端部を検知し、MPU53に向けて検知信号を発すると、MPUはこの信号を受信し、モータ55の駆動制御信号を発し、ドライバ54を介してモータ55が駆動される。
【0055】
モータ55が駆動されると、ワンウェイクラッチ69を介してギヤ77がE方向に回転駆動され、ギヤ76がF方向に回転駆動され、引っ張りばね74の付勢力に抗して、滑車72がワイヤ68を介してG1方向に変位するため、分離板ホルダ71はG1方向に変位し、分離板70も、図2、7に示す、シート状媒体Pを定着ベルト2から分離するためのホームポジションから、図3に示すようにG1方向に変位する。これにより、分離板70が定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーTが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。
【0056】
一方、シート状媒体分離検知センサ78が、シート状媒体Pの後端を検知したとき、MPU53はモータ55の駆動制御信号を停止する。すると、引っ張りばね74の付勢力及びワンウェイクラッチ69の作用により、ギヤ77がE方向と逆方向に回転するとともにギヤ76がF方向と逆方向に回転し、滑車72及び分離板ホルダ71はG2方向に変位し、よって分離板70もG2方向に変位し図2、7に示すホームポジションに復帰する。そして分離板70はこの状態でシート状媒体Pが定着部16を通過してくるまで待機する。
【0057】
MPU53が分離板70をG1方向に変位させるタイミングは、分離板70が定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーTが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない範囲内で、シート状媒体Pの先端が分離板70の定着ベルト2側の端部を通過した時以降とすることができる。
【0058】
シート状媒体分離検知センサ78は、シート状媒体Pのジャムを検知するジャム検知手段として用いることができる。この場合、画像形成装置20本体においてシート状媒体Pを送り出した後、シート状媒体分離検知センサ78が設定時間内にシート状媒体Pを検知しなかったとき、MPU53が定着装置1内でジャムが発生したと判断し、モータ55を駆動して分離板70を定着部16から遠ざける向きであるG1方向に変位するようになっている。このようにジャム発生時には分離板70を定着部出口から遠ざけて、ジャム処理の作業性を向上させるようになっている。
【0059】
図8に、シート状媒体P上のトナー像に応じて分離板70を変位する変位手段64’を示す。すなわち、変位手段64’は、変位手段64に比して、分離板70を変位させる条件が異なっている。このため変位手段64’は、変位手段64における検知手段としてのシート状媒体分離検知センサ78に代えて、検知手段として、シート状媒体P上のトナー像の位置を検知する出力画像認識手段79を有している。なお、図7に示した構成と同様の構成には同じ符号を付して適宜説明を省略する。
【0060】
出力画像認識手段79はガイド板52の上面すなわちシート状媒体Pの搬送面側に対向して配設されている。出力画像認識手段79は、シート状媒体Pの有無、シート状媒体P上のトナー像の位置及びトナー像を構成するトナーTの量を検知するようになっている。よって出力画像認識手段79は、シート状媒体P上のトナー像の位置を検知する点でトナー像検知手段であり、トナーTの量を検知する点でトナー量検知手段である。
【0061】
出力画像認識手段79は、シート状媒体P上のトナー像を検知し、シート状媒体Pの先端から、シート状媒体P上のトナー像の先端を構成するトナーまでの長さすなわちシート状媒体Pの先端部における余白の長さ及びトナー像の先端付近のトナーTの量を検知する。これらを検知するのは、余白の長さが短かいときや先端付近のトナー量が多いときは、シート状媒体Pの定着ベルト2への粘着力が大きく、シート状媒体Pが定着ベルト2に巻き付き易いことに着目したものである。変位手段64’は、かかる余白の長さ及びかかるトナー量に応じて分離板70を変位する。
【0062】
出力画像認識手段79は、余白が小さいか、又は先端付近のトナー量が多いと認識した場合、その情報をMPU53へ転送する。MPU53はその情報に基づき、シート状媒体Pの先端部の定着ベルト2への粘着力が強いと判断し、分離板70を図2、8に示すホームポジションとし、シート状媒体Pの先端を定着ベルト2から分離する。
【0063】
出力画像認識手段79がシート状媒体Pの先端を検知してから所定時間経過することで分離板70がシート状媒体Pの先端を定着ベルト2から分離したことを検知すると、MPU53はモータ55を駆動して分離板70を図3に示すようにG1方向に変位する。これにより、分離板70が定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーTが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。MPU53はモータ55を駆動して所定時間経過するとシート状媒体Pの搬送を終了したとしてモータ55の駆動を停止し、分離板70は図2、8に示すホームポジションに復帰する。
【0064】
一方、出力画像認識手段79は、余白が大きいか、又は先端付近のトナー量が少ないと認識した場合、その情報をMPU53へ転送するが、MPU53はその情報に基づき、シート状媒体Pの先端部の定着ベルト2への粘着力が小さいと判断し、モータ55を駆動して分離板70を図3に示すようにG1方向に変位する。
【0065】
シート状媒体Pは、分離板70の作用により定着ベルト2から分離されることはないが、定着ベルト2への粘着力が小さいため、定着ベルト2の曲率及びシート状媒体Pのこしにより、定着ベルト2から分離する。この場合も分離板70は定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーTが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。
【0066】
シート状媒体Pの先端が分離した後においても、トナー像の先端以降におけるトナー量が多い場合、分離板70がホームポジションから変位していると、シート状媒体Pが再び定着ベルト2に巻き付いてしまうことがある。そこで、出力画像認識手段79は先端以降のトナー像をも検知し、トナー量が多いと認識した場合、その情報をMPU53へ転送する。
【0067】
MPU53はその情報に基づき、シート状媒体Pの先端部の定着ベルト2への粘着力が強いと判断し、分離板70を図2、8に示すホームポジションとし、シート状媒体Pの先端を定着ベルト2から分離する。これにより、シート状媒体Pが、その先端が分離された後、再び定着ベルト2へ巻き付くことを防止する。
【0068】
なお、出力画像認識手段79は、シート状媒体P上のトナー像の位置とトナー像を構成するトナーTの量とのうち何れか一方のみを検知するようにしても良い。すなわち出力画像認識手段79は、シート状媒体P上のトナー像の位置を検知するトナー像検知手段、トナーTの量を検知するトナー量検知手段の何れか一方として機能するものであっても良い。
【0069】
図9に、シート状媒体Pの種類に応じて分離板70を変位する変位手段64”を示す。すなわち、変位手段64”は、変位手段64、64’に比して、分離板70を変位させる条件が異なっている。このため変位手段64”は、変位手段64における検知手段としてのシート状媒体分離検知センサ78、変位手段64’における検知手段としての出力画像認識手段79に代えて、検知手段として、シート状媒体P上の種類を検知する紙種検知手段80を有している。
【0070】
また、変位手段64”は、変位手段64、64’に比して、分離板70を変位させる方向が異なっている。変位手段64”は、分離板70を、シート状媒体Pの搬送方向Dと略平行なH方向に変位するものであり、ガイドは分離板ホルダ71をH方向にのみ変位可能に支持しているとともに、引っ張りばね74の張設方向、不動部材と滑車72との間及び滑車72と軸75におけるワイヤ68の張設方向は、H方向に略平行とされている。なお、H方向は、分離板70がD方向下流側に変位するH1方向と、分離板70の先端がD方向上流側に変位するH2方向とからなっている。図7、8と同様の構成には同じ符号を付して適宜説明を省略する。
【0071】
紙種検知手段80はシート状媒体Pの搬送方向Dにおけるガイド板52の上流側に配設されている。紙種検知手段80は、シート状媒体Pの有無及びシート状媒体Pの種類を検知する。紙種を検知するのは、シート状媒体Pの種類により、定着ベルト2への巻き付き性を推測することができるからである。すなわち、シート状媒体Pの紙種が薄いものである場合には、シート状媒体Pは定着ベルト2へ巻き付きやすく、シート状媒体Pの紙種が厚いものである場合には、シート状媒体Pは定着ベルト2へ巻き付きにくい。変位手段64”は、かかる紙種に応じて分離板70を変位する。
【0072】
紙種検知手段80は、紙種を検知し、その情報をMPU53へ転送する。MPU53はその情報に基づき、シート状媒体Pの紙種が薄く定着ベルト2へ巻き付きやすいと判断したときは、分離板70を図2、9に示すホームポジションとし、シート状媒体Pの先端を定着ベルト2から分離する。紙種検知手段80がシート状媒体Pの先端を検知してから所定時間経過することで分離板70がシート状媒体Pの先端を定着ベルト2から分離したことを検知すると、MPU53はモータ55を駆動して分離板70を図4に示すようにH1方向に変位する。
【0073】
これにより、分離板70が定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーTが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。MPU53はモータ55を駆動して所定時間経過するとシート状媒体Pの搬送を終了したとしてモータ55の駆動を停止し、分離板70はH2方向に変位して図2、9に示すホームポジションに復帰する。
【0074】
一方、紙種検知手段80は、シート状媒体Pの紙種が厚いと認識したときは、その情報をMPU53へ転送するが、MPU53はその情報に基づき、シート状媒体Pが定着ベルト2へ巻き付きにくいと判断し、モータ55を駆動して分離板70を図4に示すようにH1方向に変位するようになっている。
【0075】
シート状媒体Pは、分離板70の作用により定着ベルト2から分離されることはないが、定着ベルト2への巻き付き性が小さいため、定着ベルト2の曲率及びシート状媒体Pのこしにより、定着ベルト2から分離する。この場合も分離板70は定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーTが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。
【0076】
本実施例は以上の構成により、操作者による所定の操作により、画像形成装置20の電源が投入され、又は待機状態から動作状態に移行すると、制御手段の制御によって所定の設定温度となって立上りが完了し、画像形成及び定着が可能な状態となる。操作者が画像形成を開始する周知の操作を行うと、感光体ドラム25の方向Aへの回転にともない、感光体ドラム25は帯電装置27より帯電され、露光光29により原稿画像に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置26により現像され、感光体ドラム25上に形成されたトナー像が転写装置22上を搬送されるシート状媒体上に転写される。
【0077】
作像装置21Yによってイエローのトナーが転写されたシート状媒体は、転写装置22によりに搬送されつつ、作像装置21C、21M、21BKにより順次それぞれシアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を適宜転写され、画像形成に必要なすべてのトナー像を転写された後、転写装置22から定着装置1に受け渡されガイド板52によって定着部16に案内される。
【0078】
シート状媒体は定着ベルト2の移動により搬送されつつ、定着部16においてトナー像を構成しているトナーが加熱加圧されシート状媒体上に溶融定着される。ヒータ6、7による加熱で、定着ベルト2が回転を開始しても定着に支障が出るほどの温度低下を生じることがなく、また連続定着が行われる場合であっても、定着を中断して再加熱を行う必要が生じることもないとともに、ホットオフセットが生じない程度に熱が供給され、光沢度等に関しても良好な定着が行われる。定着後のシート状媒体は、排紙ローラ13により搬送されて画像形成装置20本体外の排紙トレイに排出される。
【0079】
かかる定着の際、定着装置1が変位手段を備えていることにより、分離板70は適宜変位され、定着部16から排出され搬送されるシート状媒体に接触することがなく、シート状媒体上のトナー像が分離板70に擦られてトナーが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。また変位手段がジャム検知手段を備えているときには、定着装置1内でジャムが発生すると分離板70が定着部16から遠ざかる向きに変位され、ジャム処理が容易に行われる。
【0080】
以上本発明を適用した定着装置及び画像形成装置について説明したが、加熱手段としてのヒータは加熱ローラ、加圧ローラに限らず定着ローラに配設してもよい。ヒータを何れに配設するにしても、回転部材はヒータにより直接・間接に加熱されるため、ヒータにより加熱されることに変わりはない。
【0081】
以上は本発明をベルト定着装置に適用した場合を説明したが、本発明は、図10に示すような熱ローラ対タイプの定着装置に適用することもできる。以下、上述の例と同様の構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分について主に説明する。なお、トナー像を構成するトナーの図示は省略している。
【0082】
この定着装置は、トナー像を定着されるシート状媒体Pを加熱するとともに搬送するための回転部材としての定着ローラである加熱ローラ59と、この加熱ローラ59に圧接される加圧ローラ60とを有している。加熱ローラ59は、アルミニウム製の芯金65と、芯金65の表面に形成された厚さ2mmの弾性層66と、弾性層上に被覆された厚さ50μmのPFAチューブ67とを有し、芯金65の内部にはヒータ6が配設されている。加熱ローラ59の軸上硬度はアスカーC67Hsである。加熱ローラ59の芯金65はアルミニウム製に限らず、ステンレス製、炭素鋼製等であっても良い。加圧ローラ60は、加熱ローラ59と同じ構成のローラである。図示を省略するが、この定着装置は上述した変位手段を有している。
【0083】
分離板70の先端すなわち回転部材側端部は分離板70が回転部材側に変位したときに回転部材に当接するため、図10においては分離板70が定着ベルト2に当接した状態を示しているが、分離板70の先端は回転部材側に変位した際において回転部材に近接していればよく、必ずしも当接する必要はない。
【0084】
図10に示した状態の分離板70の配設態様は、分離板70の先端部が向いている方向と、分離板70の先端と加熱ローラ59の回転中心とを結んだ方向とのなす角が90度以上になる位置を占めるものとされている。また分離板70の配設位置は、シート状媒体P上の画像領域が定着部16から出る以前に、シート状媒体Pの先端に接触できるように、定着部16の出口に近い位置とされている。分離板70の幅は、定着ベルト2の軸方向すなわち紙面に垂直な方向における全体に接触するだけの広さを有している。
【0085】
この定着装置においては、画像形成装置20本体側から搬送されてくる、トナー像を担持したシート状媒体Pを、加熱ローラ59と加圧ローラ60との間に通し、加熱・加圧することでトナー像をシート状媒体P上に溶融し定着する。かかる定着の際、定着装置が変位手段を備えていることにより、分離板70は適宜変位され、定着部16から排出され搬送されるシート状媒体Pに接触することがなく、シート状媒体P上のトナー像が分離板70に擦られてトナーが分離板70に固着したり、画像乱れを生じたりすることがない。また変位手段がジャム検知手段を備えているときには、定着装置内でジャムが発生すると分離板70が定着部16から遠ざかる向きに変位され、ジャム処理が容易に行われる。
【0086】
以上種々の定着装置の構成態様等について説明したが、変位手段を、何れの方向に変位するか、何れの条件で変位するか、何れの形状とするか、定着装置をいずれのタイプの定着装置とするかは適宜選択し、組み合わせることができるものである。本実施例の画像形成装置はカラー画像を形成するものであるが、単色の画像を形成するものであっても良い。
【0087】
【発明の効果】
本発明は、ート状媒体を定着部材から分離するための分離部材と、該分離部材を変位させる変位手段を有する定着装置において、上記変位手段が、シート状媒体の先端が上記分離部材によって定着部材から分離された時に上記分離部材を上記シート状媒体から離れる向きに変位させるので、定着部材からシート状媒体を分離する分離部材を変位して分離部材にトナーが付着することを防止することで、定着部材を傷つけることや画像乱れを生ずることを防止することができる定着装置を提供することができる。
また、分離部材がシート状媒体を定着部材から分離した後に変位するのでシート状媒体を定着部材から確実に分離できるとともに、分離部材にトナーが付着することを防止して定着部材を傷つけることや画像乱れを生ずることを防止することができる定着装置を提供することができる。
【0088】
シート状媒体上のトナー像の位置を検知するトナー像検知手段を有し、変位手段が、トナー像検知手段が検知した、シート状媒体の先端からトナー像の先端までの長さに応じて、分離部材を変位させることとすれば、かかる長さが短いときには定着部材に対するシート状媒体の粘着力が大きいため分離部材を定着部材に近づけ、シート状媒体を定着部材から確実に分離するとともにその他の場合には分離部材を定着部材から遠ざけて分離部材にトナーが付着することを防止することで、定着部材を傷つけることや画像乱れを生ずることを防止することができる定着装置を提供することができる。
【0089】
シート状媒体上のトナー量を検知するトナー量検知手段を有し、変位手段が、トナー量検知手段が検知した、シート状媒体上のトナー量に応じて、分離部材を変位させることとすれば、トナー量が多いときには定着部材に対するシート状媒体の粘着力が大きいため分離部材を定着部材に近づけ、シート状媒体を定着部材から確実に分離するとともにその他の場合には分離部材を定着部材から遠ざけて分離部材にトナーが付着することを防止することで、定着部材を傷つけることや画像乱れを生ずることを防止することができる定着装置を提供することができる。
【0090】
シート状媒体の種類を検知する紙種検知手段を有し、変位手段は、紙種検知手段が検知した、シート状媒体の種類に応じて、分離部材を変位させることとすれば、シート状媒体が薄いときにはシート状媒体のこしが弱く定着部材から分離しにくいため分離部材を定着部材に近づけ、シート状媒体を定着部材から確実に分離するとともに、シート状媒体が厚いときにはシート状媒体のこしが強く定着部材から分離しやすいため分離部材を定着部材から遠ざけて分離部材にトナーが付着することを防止することで、定着部材を傷つけることや画像乱れを生ずることを防止することができる定着装置を提供することができる。
【0091】
シート状媒体のジャムを検知するジャム検知手段を有し、変位手段は、ジャム検知手段がシート状媒体のジャムを検知したとき、分離部材を定着部材から遠ざかる向きに変位させることとすれば、ジャムが発生すると分離部材が定着部材から遠ざかる向きに変位され、ジャム処理を容易に行うことができる定着装置を提供することができる。
【0092】
変位手段が、分離部材を定着部材の回転方向に変位させることとすれば、分離部材を定着部材の回転方向に変位することで分離部材を定着部材から遠ざけて分離部材にトナーが付着することを防止し、定着部材を傷つけることや画像乱れを生ずることを防止することができる定着装置を提供することができる。
【0093】
本発明は、請求項1ないし6の何れか1つに記載の定着装置を有する画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏する定着装置を備え、経時的にも良好な定着を行い、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した定着装置及びこれを有する画像形成装置の概略を示す側面図である。
【図2】図1に示した画像形成装置に備えられた定着装置の側視図である。
【図3】図2に示した定着装置に備えられた分離部材が同回転部材の回転方向に変位する様子を示した側視図である。
【図4】図2に示した定着装置に備えられた分離部材がシート状媒体の搬送方向に変位する様子を示した側視図である。
【図5】分離部材が屈曲した形状である場合の例を示す側視図である。
【図6】分離部材が湾曲した形状である場合の例を示す側視図である。
【図7】図2に示した定着装置が有する変位手段の構成例を示す側視図である。
【図8】図2に示した定着装置が有する変位手段の別の構成例を示す側視図である。
【図9】図2に示した定着装置が有する変位手段のさらに別の構成例を示す側視図である。
【図10】図1に示した画像形成装置に備えられた定着装置の別の例を示す側視図である。
【符号の説明】
1 定着装置
2 回転部材
5 加圧部材
6 加熱手段
7 加熱手段
16 回転部材と加圧部材との対向位置
20 画像形成装置
59 回転部材
60 加圧部材
64 変位手段
64’ 変位手段
64” 変位手段
70 分離部材
78 トナー像検知手段
78 ジャム検知手段
79 トナー像検知手段
79 トナー量検知手段
80 紙種検知手段
B 回転部材の回転方向
D シート状媒体の搬送方向
P シート状媒体
T トナー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device including a separating member that separates a sheet-like medium such as a sheet from a rotating member such as a fixing belt and a heating roller, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer having the separating member.
[0002]
[Prior art]
Image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and printers generally have a fixing device for fixing a toner image onto a sheet-like medium on which a toner image as a fixed image is formed.
[0003]
The fixing device includes a heating roller as a rotating member that has a heat source therein and is driven to rotate, and a pressure roller that is pressed against the heating roller and is driven to rotate by the heating roller, and a nip formed by both rollers. As a rotating member for conveying a sheet-like medium on which toner is fixed, a sheet-type medium is passed through the rotation of both rollers and heated and pressed to fix the toner image. A so-called belt fixing device of a type including an endless fixing belt, a heating roller and a fixing roller around which the fixing belt is wound, a pressure roller disposed so as to face the fixing roller via the fixing belt, and the like is known. ing.
[0004]
In any type of fixing device, the toner image is fixed on the sheet-like medium conveyed by the rotation of the rotating member by melting by heating. At the time of fixing, the toner image usually comes into contact with the sheet-like medium. However, since the toner image is highly viscous in a molten state, the sheet-like medium may be wound around the rotating member. Therefore, normally, the fixing device has means for forcibly separating the sheet-like medium from the rotating member, such as a separation claw, and prevents the sheet-like medium from being wound around the rotating member.
[0005]
However, since the separating member is only partially in contact with the surface of the rotating member, the surface of the rotating member is subjected to uneven pressing force by the separating member in the direction of the rotation axis, and the surface of the rotating member is unevenly worn, You may get hurt. In order to solve such problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-184300 discloses a fixing device that separates paper using a plastic release sheet.
[0006]
This fixing device includes a fixing roller as a rotating member, a pressure roller that rotates in contact with the fixing roller, and a rotation direction of the fixing roller rather than a nip portion as a facing position where the fixing roller and the pressure roller are in contact with each other. And a release sheet as a separating member that is disposed on the downstream side and separates the sheet that has passed through the nip portion from the fixing roller. The release sheet is arranged so that the edge thereof contacts the surface of the fixing roller with a uniform pressing force.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a fixing device, the release sheet separates the paper that has passed through the nip while preventing uneven wear of the fixing roller due to the non-uniform pressing force, but the toner image on the paper does not adhere to the release sheet. Since the toner is conveyed while being rubbed against the tip or the portion after the tip, the toner adheres to the release sheet. As a result, there is a problem in that the toner adheres to the release sheet over time, and the fixed toner may be sandwiched between the release sheet and the fixing roller, causing damage to the fixing roller. Further, since the image is rubbed against the release sheet, there is a problem that the image may be disturbed.
[0008]
The present invention solves the above problems and provides a fixing device and an image forming apparatus having the same that prevent the toner from adhering to the separation member to prevent the fixing roller from being damaged or causing image disturbance. The purpose is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1ShiMediaFixing memberSeparating member for separating fromTheDisplace the separating memberMakeWith displacement meansIn the fixing device, the displacing unit displaces the separation member in a direction away from the sheet-like medium when the leading end of the sheet-like medium is separated from the fixing member by the separation member.It is characterized by that.
[0010]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first aspect, wherein the fixing device is a sheet-like medium.Toner image detecting means for detecting the position of the toner image, and the displacing means is arranged in accordance with the length from the leading edge of the sheet-like medium to the leading edge of the toner image detected by the toner image detecting means. DisplaceIt is characterized by that.
[0011]
  The invention described in claim 3Claim 1In the fixing device described above, on the sheet-like mediumToner amount detection means for detecting the toner amountAnd the displacement means isToner amount detecting meansSheet media detected byToner amount onDepending on the displacement of the separating memberMakeIt is characterized by that.
[0012]
  The invention according to claim 4Claim 1In the fixing device described above, a sheet-like mediumThe type ofDetectPaper type detection meansAnd the displacement means isPaper type detection meansSheet media detected byType ofDepending on the displacement of the separating memberMakeIt is characterized by that.
[0013]
  The invention according to claim 5Claim 1In the fixing device described in the above, the sheet-like mediumjamJam detection means for detecting, the displacement means,When the jam detecting means detects a jam of the sheet-like medium, the separating member is displaced away from the fixing member.It is characterized by that.
[0014]
  The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1.Or any one of 5In the fixing device described in,UpThe displacement means isThe separation member is displaced in the rotation direction of the fixing member.It is characterized by that.
[0015]
  According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to sixth aspects.In an image forming apparatus.
[0018]
【Example】
FIG. 1 shows an outline of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus may be any known apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, but the image forming apparatus in this embodiment is a copying machine that forms a color image. The image forming apparatus 20 includes plain paper generally used for copying and the like, 90K paper such as an OHP sheet, a card, and a postcard, and a basis weight of about 100 g / m.2Any of so-called special sheets having a larger heat capacity than plain paper, such as considerably thicker paper or envelopes, can be used as the sheet-like medium.
[0019]
The image forming apparatus 20 is disposed to face the image forming apparatuses 21C, 21Y, 21M, and 21BK that form an image for each color, that is, a toner image according to the document image, and the image forming apparatuses 21C, 21Y, 21M, and 21BK. A transfer device 22 having a belt 61 as a transfer belt as an intermediate transfer member and rollers 62, 63, 31 that span the belt 61.
[0020]
The image forming apparatus 20 also supplies a sheet as a sheet-like medium supply unit that supplies various sheet-like media to a transfer area that is a facing area between the belt 61 and the image forming apparatuses 21C, 21Y, 21M, and 21BK in the transfer apparatus 22. Resist for supplying the sheet-like media conveyed from the cassettes 23 and 24 and the paper feeding cassettes 23 and 24 by the paper feeding rollers 56 and 58 in accordance with the timing of image formation by the image forming devices 21C, 21Y, 21M, and 21BK. And a roller 30.
[0021]
The image forming apparatus 20 also includes a separation device 14 that separates the transferred sheet-like medium from the belt 61, a neutralization device 15 that neutralizes the belt 61 after the transfer, and a cleaning that cleans the belt 61 that has been neutralized by the neutralization device 15. A cleaning device 28 as a unit, a fixing device 1 that fixes a sheet-like medium on which a toner image is transferred in a transfer area, and a fixed sheet-like medium discharged from the fixing device 1 The apparatus includes a discharge roller 13 that discharges to the outside of the main body of the forming apparatus 20 and a discharge tray that serves as a sheet stacking unit (not shown) that stacks the sheet-like medium discharged by the discharge roller 13.
[0022]
Each of the image forming devices 21C, 21Y, 21M, and 21BK develops each color of cyan, yellow, magenta, and black, and uses different toner colors, but the configuration is almost the same. The configuration of 21C will be described as a representative of the image forming devices 21C, 21Y, 21M, and 21BK. In addition, when it is not necessary to distinguish, C, Y, M, and BK attached to the end are abbreviate | omitted.
[0023]
The image forming device 21C has a photosensitive drum 25C as an electrostatic latent image carrier, a charging device 27C sequentially arranged in the rotation direction A of the photosensitive drum 25C, a developing device 26C as a developing device, and a belt 61. It has a transfer device 17C as a transfer charger disposed to face the photosensitive drum 25C, and has a well-known configuration for receiving exposure light 29C from the exposure device 19C between the charging device 27C and the developing device 26C. .
[0024]
The photosensitive drum 25 is negatively charged by the charging device 27, and the portion receiving the exposure light 29 is reversely developed with the negatively charged toner. The charging device 27 is of a type such as corotron or scorotron, which generates a charge by corona discharge and spreads it on the surface of the photosensitive drum 25. In the arrangement of the developing devices 26, yellow, cyan, magenta, and black toners are used in order from the paper supply side, and the overlapping transfer is sequentially performed in this order by a positive corona.
[0025]
The belt 61 is made of a dielectric material such as a polyester film, is positively charged by the transfer device 17, and is neutralized by the static eliminator 15 after the sheet-like medium is separated. The static eliminator 15 performs negative AC corona discharge with a charger from both sides of the belt 61, neutralizes the accumulated charge in the belt 61, neutralizes the charge, and initializes the belt 61.
[0026]
The separation device 14 performs negative AC corona discharge with a charger from the upper surface of the sheet-like medium, neutralizes the accumulated charge on the transfer paper, and removes discharge when the sheet-like medium is separated from the belt 61. To prevent toner dust. The photoconductor drum 25 has photoconductivity and is an organic photoconductor, but may be an inorganic photoconductor. The photosensitive drums 25 are arranged in the same plane. The electrostatic latent image carrier may be a belt shape instead of a drum shape.
[0027]
A document reading unit 12 is disposed on the upper part of the image forming apparatus 20. The image forming apparatus 20 performs image formation by a color separation superposition transfer method generally used for full-color image forming apparatuses, and the document reading unit 12 has three colors of blue, red, and green via an optical system 51. The image information light that has undergone color separation is read by the CCD 11 to read the original 50.
[0028]
Based on the light intensity level detected by each CCD 11, image calculation processing is performed to create write image data to be developed in each color of yellow, cyan, magenta, and black, and each exposure apparatus according to the written image data 19 irradiates the photosensitive drum 25 with exposure light 29, and optical writing is performed.
[0029]
The toner used in the image forming apparatus 20 contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, and contains 5 to 20 parts by weight of either wax represented by carnauba or oil represented by dimethylsiloxane. It contains. By using such a toner, even in the oilless fixing device 1, a color image can be fixed without the sheet-like medium being wound around the fixing belt 2.
[0030]
As shown in FIG. 2, the fixing device 1 includes an endless fixing belt 2 as a rotating member for conveying a sheet-like medium on which toner is fixed, a heating roller 3 around which the fixing belt 2 is wound, and a fixing roller. 4 and the fixing roller 4 via the fixing belt 2, and rotates in the same direction C as the rotation direction B of the fixing belt 2 in the fixing portion 16 as a nip portion that is a position facing the fixing belt 2. A pressure roller 5 as a pressure member, a heating roller 3, and heaters 6 and 7 as heating means provided inside the pressure roller 5 are provided.
[0031]
The fixing device 1 is also disposed so as to face the heating roller 3 via the fixing belt 2 and thermistor 8 as temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing belt 2 and the pressure roller 5 to be pressed. A thermistor 18 as temperature detecting means for detecting the temperature of the roller 5, a separation plate 70 as a separation member for separating the sheet-like medium that has passed through the fixing unit 16 from the fixing belt 2, and a sheet-like shape carrying a toner image. A guide plate 52 or the like as guide means for guiding the medium P toward the fixing unit 16 is provided. The heating roller 3 is urged away from the fixing roller 4 in order to give an appropriate predetermined tension to the fixing belt 2.
[0032]
In FIG. 2, the toner constituting the toner image is carried on the sheet-like medium P. However, this illustration is omitted in FIGS. 2 and 3 to 7, and only the signs T in FIGS. This is illustrated. As will be described later, the separation plate 70 to which the present invention is applied is displaced, but in this embodiment, the front end of the separation plate 70, that is, the end on the rotating member side becomes the rotating member when the separating plate 70 is displaced to the rotating member side. In order to make contact, FIG. 2 shows a state in which the separation plate 70 is in contact with the fixing belt 2. However, the distal end of the separation plate 70 only needs to be close to the rotating member when displaced toward the rotating member, and does not necessarily need to contact.
[0033]
The fixing belt 2 is formed by forming a release layer made of 200 μm high release silicone rubber on the surface layer of a 100 μm-thick polyimide resin, which is a heat-resistant resin, and has a small heat capacity and thermal response. Have been good. As the heat-resistant resin, the substrate may be polyamide resin, polyether ketone (PEEK), or the like, in addition to polyimide resin, and may be made of metal such as stainless steel or nickel, or rubber. In consideration of flexibility and the like, the thickness is desirably 100 μm or less.
[0034]
The release layer is preferably excellent in heat resistance and durability in addition to releasability. Therefore, it is desirable that the release layer be a heat-resistant release layer using fluorine resin or the like in addition to high release silicone rubber. In the case of a fluororesin, the release layer is formed by coating the substrate surface by spraying or the like and then heat-sealing. Further, the high release silicone rubber layer is desirable as a condition for obtaining good fixability and thermal responsiveness when the rubber height is 25 to 65 degrees (JIS A hardness meter) and the thickness is in the range of 100 to 300 μm.
[0035]
On the surface of the fixing belt 2, an elastic layer such as silicon rubber is provided on the base, and a release layer such as a fluororesin and a PFA tube is provided on the elastic layer, whereby an OHP sheet is formed as a sheet-like medium. Transparency when used can be secured, and a good fixed image can be obtained by uniformly fixing.
[0036]
The fixing roller 4 has a diameter of 40 mm and a cored bar 9 as a base made of a steel metal pipe, and covers the cored bar 9 to make the width of the fixing unit 16 sufficiently wide. And an elastic layer 10. The elastic body layer 10 is made of heat-resistant porous foamed silicon rubber, and is soft and heat insulating.
[0037]
Since the material of the elastic body layer 10 is a heat-resistant porous elastic body having a low thermal conductivity and a heat insulating function, it reduces the heat loss of the belt, reduces the temperature drop after the start-up, and recovers the temperature. The pre-rotation time is shortened. Further, since the elastic layer 10 has a relatively low hardness, a sufficient nip width can be obtained even when the pressure contact force of the pressure roller 5 is small, and a good fixing performance can be obtained even under relatively low temperature and low pressure conditions. Obtainable.
[0038]
Although the pressure roller 5 has a diameter of 40 mm and is not shown in the figure, an aluminum core as a base made of a steel metal pipe, and a heat-resistant porous silicon covering the core And a rubber release layer having a thickness of 2 mm. The core metal can be made of stainless steel, carbon steel, etc. in addition to aluminum. The release layer can be composed of fluorine resin as well as high release silicone rubber.
[0039]
A heater 7 is built in the center of the cored bar. In order to improve the releasability of the sheet-like medium from the fixing belt 2, the pressure roller 5 is made harder than the fixing roller 4 and the fixing portion 16 is formed downward. The pressure roller 5 is urged in a direction to come into pressure contact with the fixing roller 4 by an elastic body (not shown) such as a spring.
[0040]
The heating roller 3 has a diameter of 50 mm, and the core metal is a thin-walled aluminum roller pipe having good thermal conductivity to prevent temperature unevenness in the longitudinal direction, and has a thickness of 5 mm. The core metal surface is anodized to prevent wear due to friction with the fixing belt 2. A heater 6 is built in the center of the cored bar. The core metal may be carbon steel, stainless steel, copper or the like.
[0041]
As described above, the heating roller 3 and the pressure roller 5 are each made of a thin cylindrical cored bar, so that the heat capacity is reduced. The heat capacity of the heating roller 3 is 26 cal / ° C. or less, and the pressure roller 5 The heat capacity is 36 cal / ° C. or less. By making the heating roller 3 and the pressure roller 5 have low heat capacities, even when the fixing belt 2 rotates, the heat is hardly taken away, and adverse effects on fixing and a rise time are prevented. Furthermore, even if the temperature is lowered due to continuous fixing or the like, the time until the recovery is shortened. The heaters 6 and 7 heat the fixing belt 2 through the heating roller 3, the pressure roller 5, and the rollers 3 and 5.
[0042]
The guide plate 52 is disposed upstream of the fixing unit 16 in the sheet medium conveyance direction D. On the downstream side of the sheet-like medium conveyance direction D of the fixing unit 16, the sheet-like medium P that is expanded toward the fixing unit 16, is fixed, and is conveyed along with the rotation of the fixing belt 2 is fixed. (1) An outlet upper guide and an outlet lower guide (not shown) that are guided toward the outside of the main body are disposed. Further, on the downstream side of the outlet upper guide and the outlet lower guide in the sheet medium conveyance direction D, the outlet upper guide and the outlet lower guide are provided. A paper discharge roller (not shown) for discharging the sheet medium P guided by the guide to the outside of the fixing device 1 main body is provided.
[0043]
Although not shown, the heaters 6 and 7 are connected to a power source as a voltage applying means, and generate heat when a voltage is applied by the power source. The power supply and the thermistors 8 and 18 are connected via control means. When the power of the image forming apparatus 20 is turned on or when the image forming apparatus 20 shifts from the standby state to the operating state, the control unit applies a voltage to the power source and starts heating by the heaters 6 and 7. To do.
[0044]
Separation plate 70 includes a stainless steel base material having a thickness of 0.2 mm, and a fluorine resin layer having a thickness of 15 μm coated on the front and back surfaces of the base material and an edge facing fixing belt 2. Yes. A heat resistant resin may be used for the substrate. The arrangement of the separation plate 70 in the state shown in FIG. 2 is an angle formed by the direction in which the tip of the separation plate 70 faces and the direction in which the tip of the separation plate 70 and the rotation center of the fixing roller 4 are connected. Occupies a position where the angle becomes 90 degrees or more.
[0045]
Also, the separation plate 70 is disposed at a position close to the exit of the fixing unit 16 so that the image area on the sheet-like medium P can come into contact with the front end of the sheet-like medium P before the fixing unit 16 comes out. Yes. The width of the separation plate 70 is wide enough to contact the entire fixing belt 2 in the axial direction, that is, the direction perpendicular to the paper surface.
[0046]
The toner image on the sheet-like medium P causes an adhesive force to the fixing belt 2 with respect to the sheet-like medium P at the exit of the fixing unit 16, but the tip of the sheet-like medium P is separated from the fixing belt 2 to some extent. After the conveyance, the sheet-like medium P can be separated from the fixing belt 2 by the strain of the sheet-like medium P itself.
[0047]
Therefore, the separation plate 70 only needs to be separated from the fixing belt 2 at the leading end of the sheet-like medium P, and the above-described arrangement position occupies such a position. However, if the separation plate 70 always occupies such an arrangement position, the toner image on the sheet-like medium P is conveyed while being rubbed against the leading edge of the separation plate 70 or the portion after the leading edge. It will stick. As a result, the toner adheres to the separation plate 70 over time, and the fixed toner may be sandwiched between the separation plate 70 and the fixing roller 4 to damage the fixing roller 4. Further, since the image is rubbed against the separation plate 70, the image may be disturbed.
[0048]
Therefore, the fixing device 1 can displace the separation plate 70. As is apparent from FIGS. 2 and 3, the displacement plate 70 is displaced in the rotation direction B of the fixing belt 2, and as is apparent from FIGS. And those that are displaced in the transport direction D of the medium P.
[0049]
The shape of the separating plate 70 is not limited to a flat plate shape as shown in FIGS. 2 to 4, but the rear end side of the separating plate 70 is bent in a direction away from the conveyance path of the sheet-like medium P as shown in FIG. It may have a letter shape, or may have a shape in which the rear end side is curved away from the conveyance path of the sheet-like medium P as shown in FIG. By adopting such a shape, the sheet-like medium P is separated from the fixing belt 2 at the leading end, and the toner image on the sheet-like medium P is separated because the sheet-like medium P being conveyed does not come into contact. It is possible to prevent the toner from adhering to the separation plate 70 by rubbing against the plate 70 or causing image disturbance.
[0050]
As shown in FIG. 7, as a configuration for performing such displacement of the separation plate 70, the fixing device 1 has a displacement means 64 that displaces the separation plate 70. The displacement means 64 is integrated with the separation plate 70 and can be moved in the G direction by a guide (not shown), a pulley 72 rotatably supported on a shaft 73 integral with the separation plate holder 71, and one end thereof. A tension spring 74 is fixed to the shaft 73 and the other end is fixed to a stationary member on the fixing device 1 main body side.
[0051]
The displacement means 64 is also fixed to a shaft 75 fixed at one end to the fixing device 1 main body side, and fixed at the other end to a stationary member on the fixing device 1 main body side, and a wire 68 wound around a pulley and a shaft 75. , A gear 77 meshed with the gear 76, a motor 55 for driving the gear 77, and a one-way clutch for transmitting the drive of the motor 55 to the gear 77 and rotating the gear in the E direction. 69.
[0052]
The displacement means 64 also includes a sheet-shaped medium separation detection sensor 78 as a detection means for detecting that the leading edge of the sheet-shaped medium P has been separated from the fixing belt 2 by the separation plate 70, and a sheet-shaped medium separation detection sensor 78. It has an MPU 53 as a control means for receiving a signal, and a driver 54 for transmitting a control signal generated by the MPU 53 to the motor 55.
[0053]
The displacing means 64 displaces the separation plate 70 in the G direction substantially parallel to the rotation direction B of the fixing belt 2 at the tip portion of the separation plate 70, and the guide displaces the separation plate holder 71 only in the G direction. In addition to supporting the tension spring 74, the tensioning direction of the tension spring 74, between the stationary member and the pulley 72, and the tensioning direction of the wire 68 on the pulley 72 and the shaft 75 are substantially parallel to the G direction. The G direction includes a G1 direction in which the tip of the separation plate 70 is displaced downstream in the B direction and a G2 direction in which the tip of the separation plate 70 is displaced upstream in the B direction.
[0054]
When the sheet-like medium P passes through the fixing unit 16 and the leading end is separated by the separating plate 70 by the displacement means 64, that is, the leading end of the sheet-like medium P passes the end of the separating plate 70 on the fixing belt 2 side. When the sheet-like medium separation detection sensor 78 detects the leading end of the sheet-like medium P and issues a detection signal to the MPU 53, the MPU receives this signal and issues a drive control signal for the motor 55, and the driver The motor 55 is driven via 54.
[0055]
When the motor 55 is driven, the gear 77 is rotationally driven in the E direction via the one-way clutch 69, and the gear 76 is rotationally driven in the F direction, and the pulley 72 moves the wire 68 against the urging force of the tension spring 74. , The separation plate holder 71 is displaced in the G1 direction, and the separation plate 70 is also moved from the home position for separating the sheet-like medium P from the fixing belt 2 shown in FIGS. As shown in FIG. 3, it is displaced in the G1 direction. As a result, the separation plate 70 does not come into contact with the sheet-like medium P ejected from the fixing unit 16 and conveyed, and the toner image on the sheet-like medium P is rubbed against the separation plate 70 and the toner T is applied to the separation plate 70. There is no sticking or image distortion.
[0056]
On the other hand, when the sheet-like medium separation detection sensor 78 detects the rear end of the sheet-like medium P, the MPU 53 stops the drive control signal of the motor 55. Then, due to the urging force of the tension spring 74 and the action of the one-way clutch 69, the gear 77 rotates in the opposite direction to the E direction and the gear 76 rotates in the opposite direction to the F direction, and the pulley 72 and the separation plate holder 71 are moved in the G2 direction. Accordingly, the separation plate 70 is also displaced in the G2 direction and returned to the home position shown in FIGS. Then, the separation plate 70 stands by in this state until the sheet-like medium P passes through the fixing unit 16.
[0057]
The timing at which the MPU 53 displaces the separation plate 70 in the G1 direction is such that the separation plate 70 does not come into contact with the sheet-like medium P discharged from the fixing unit 16 and conveyed, and the toner image on the sheet-like medium P is separated from the separation plate 70. When the leading edge of the sheet-like medium P passes the end of the separation plate 70 on the fixing belt 2 side within a range in which the toner T does not adhere to the separation plate 70 and the image is not disturbed. Or later.
[0058]
The sheet-like medium separation detection sensor 78 can be used as a jam detection unit that detects a jam of the sheet-like medium P. In this case, when the sheet-like medium separation detection sensor 78 does not detect the sheet-like medium P within the set time after the sheet-like medium P is sent out in the main body of the image forming apparatus 20, the MPU 53 causes a jam in the fixing device 1. It is determined that this occurs, and the motor 55 is driven to displace the separation plate 70 in the G1 direction, which is the direction away from the fixing unit 16. In this way, when the jam occurs, the separation plate 70 is moved away from the exit of the fixing unit to improve the workability of the jam processing.
[0059]
FIG. 8 shows a displacement means 64 ′ for displacing the separation plate 70 in accordance with the toner image on the sheet-like medium P. That is, the displacement means 64 ′ is different from the displacement means 64 in terms of displacing the separation plate 70. For this reason, the displacement means 64 ′ replaces the sheet-like medium separation detection sensor 78 as the detection means in the displacement means 64 with an output image recognition means 79 for detecting the position of the toner image on the sheet-like medium P as the detection means. Have. Note that the same components as those shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
[0060]
The output image recognition means 79 is disposed so as to face the upper surface of the guide plate 52, that is, the conveyance surface side of the sheet-like medium P. The output image recognition means 79 detects the presence or absence of the sheet-like medium P, the position of the toner image on the sheet-like medium P, and the amount of toner T constituting the toner image. Therefore, the output image recognition means 79 is a toner image detection means in that it detects the position of the toner image on the sheet-like medium P, and is a toner amount detection means in that it detects the amount of toner T.
[0061]
The output image recognition means 79 detects the toner image on the sheet-like medium P, and the length from the leading edge of the sheet-like medium P to the toner constituting the leading edge of the toner image on the sheet-like medium P, that is, the sheet-like medium P The margin length at the leading edge of the toner and the amount of toner T near the leading edge of the toner image are detected. These are detected when the margin length is short or when the amount of toner near the tip is large, the adhesive force of the sheet medium P to the fixing belt 2 is large, and the sheet medium P is applied to the fixing belt 2. This is because it is easy to wind. The displacement means 64 ′ displaces the separation plate 70 in accordance with the length of the margin and the amount of toner.
[0062]
When the output image recognition unit 79 recognizes that the margin is small or the amount of toner near the tip is large, the output image recognition unit 79 transfers the information to the MPU 53. Based on the information, the MPU 53 determines that the leading edge of the sheet-like medium P has a strong adhesive force to the fixing belt 2 and sets the separation plate 70 at the home position shown in FIGS. Separate from belt 2.
[0063]
When the separation plate 70 detects that the leading edge of the sheet-like medium P has been separated from the fixing belt 2 after a predetermined time has elapsed after the output image recognition means 79 senses the leading edge of the sheet-like medium P, the MPU 53 causes the motor 55 to be turned on. By driving, the separating plate 70 is displaced in the G1 direction as shown in FIG. As a result, the separation plate 70 does not come into contact with the sheet-like medium P ejected from the fixing unit 16 and conveyed, and the toner image on the sheet-like medium P is rubbed against the separation plate 70 and the toner T is applied to the separation plate 70. There is no sticking or image distortion. When the MPU 53 has driven the motor 55 and a predetermined time has elapsed, the driving of the motor 55 is stopped assuming that the conveyance of the sheet-like medium P is finished, and the separation plate 70 returns to the home position shown in FIGS.
[0064]
On the other hand, when the output image recognition means 79 recognizes that the margin is large or the amount of toner near the leading edge is small, the information is transferred to the MPU 53. The MPU 53, based on this information, transfers the leading edge of the sheet-like medium P. It is determined that the adhesive force to the fixing belt 2 is small, and the motor 55 is driven to displace the separation plate 70 in the G1 direction as shown in FIG.
[0065]
The sheet-like medium P is not separated from the fixing belt 2 by the action of the separation plate 70, but has a low adhesive force to the fixing belt 2, so that the fixing belt 2 is bent by the curvature of the fixing belt 2 and the sheet-like medium P. Separate from 2. Also in this case, the separation plate 70 does not come into contact with the sheet-like medium P discharged from the fixing unit 16 and conveyed, and the toner image on the sheet-like medium P is rubbed against the separation plate 70 so that the toner T is applied to the separation plate 70. There is no sticking or image distortion.
[0066]
Even after the leading edge of the sheet-like medium P is separated, if the amount of toner after the leading edge of the toner image is large, if the separation plate 70 is displaced from the home position, the sheet-like medium P is wound around the fixing belt 2 again. It may end up. Therefore, the output image recognizing means 79 also detects the toner image after the leading edge, and transfers the information to the MPU 53 when it recognizes that the toner amount is large.
[0067]
Based on the information, the MPU 53 determines that the leading edge of the sheet-like medium P has a strong adhesive force to the fixing belt 2 and sets the separation plate 70 at the home position shown in FIGS. Separate from belt 2. This prevents the sheet-like medium P from being wound around the fixing belt 2 again after the leading edge is separated.
[0068]
Note that the output image recognition unit 79 may detect only one of the position of the toner image on the sheet-like medium P and the amount of toner T constituting the toner image. That is, the output image recognition unit 79 may function as either a toner image detection unit that detects the position of the toner image on the sheet-like medium P or a toner amount detection unit that detects the amount of toner T. .
[0069]
FIG. 9 shows a displacement means 64 ″ for displacing the separation plate 70 in accordance with the type of the sheet-like medium P. That is, the displacement means 64 ″ displaces the separation plate 70 as compared with the displacement means 64 and 64 ′. The conditions to be made are different. For this reason, the displacement means 64 ″ replaces the sheet-like medium separation detection sensor 78 as the detection means in the displacement means 64 and the output image recognition means 79 as the detection means in the displacement means 64 ′ with the sheet-like medium P as the detection means. A paper type detecting means 80 for detecting the upper type is provided.
[0070]
Further, the displacement means 64 ″ differs in the direction in which the separation plate 70 is displaced compared to the displacement means 64, 64 ′. The displacement means 64 ″ moves the separation plate 70 in the transport direction D of the sheet-like medium P. And the guide supports the separation plate holder 71 so as to be displaceable only in the H direction, and the tensioning direction of the tension spring 74, between the stationary member and the pulley 72, and The extending direction of the wire 68 on the pulley 72 and the shaft 75 is substantially parallel to the H direction. The H direction includes an H1 direction in which the separation plate 70 is displaced downstream in the D direction and an H2 direction in which the tip of the separation plate 70 is displaced upstream in the D direction. The same components as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
[0071]
The paper type detection unit 80 is disposed on the upstream side of the guide plate 52 in the conveyance direction D of the sheet medium P. The paper type detection unit 80 detects the presence or absence of the sheet-like medium P and the type of the sheet-like medium P. The reason for detecting the paper type is that it is possible to estimate the wrapping property around the fixing belt 2 depending on the type of the sheet-like medium P. That is, when the paper type of the sheet-like medium P is thin, the sheet-like medium P is easily wound around the fixing belt 2, and when the paper type of the sheet-like medium P is thick, the sheet-like medium P is used. Is difficult to wind around the fixing belt 2. The displacement means 64 ″ displaces the separation plate 70 in accordance with the paper type.
[0072]
The paper type detection unit 80 detects the paper type and transfers the information to the MPU 53. When the MPU 53 determines that the sheet type of the sheet-like medium P is thin and easily wound around the fixing belt 2 based on the information, the separation plate 70 is set to the home position shown in FIGS. 2 and 9, and the leading end of the sheet-like medium P is fixed. Separate from belt 2. When the separation plate 70 detects that the leading edge of the sheet-like medium P has been separated from the fixing belt 2 after a predetermined time has elapsed since the paper type detection means 80 detected the leading edge of the sheet-like medium P, the MPU 53 turns the motor 55 on. By driving, the separation plate 70 is displaced in the H1 direction as shown in FIG.
[0073]
As a result, the separation plate 70 does not come into contact with the sheet-like medium P ejected from the fixing unit 16 and conveyed, and the toner image on the sheet-like medium P is rubbed against the separation plate 70 and the toner T is applied to the separation plate 70. There is no sticking or image distortion. When the MPU 53 has driven the motor 55 and a predetermined time has passed, the driving of the motor 55 is stopped assuming that the conveyance of the sheet-like medium P is finished, and the separation plate 70 is displaced in the H2 direction and returned to the home position shown in FIGS. To do.
[0074]
On the other hand, when the paper type detection unit 80 recognizes that the paper type of the sheet-like medium P is thick, the information is transferred to the MPU 53, but the MPU 53 winds the sheet-like medium P around the fixing belt 2 based on the information. The motor 55 is driven and the separation plate 70 is displaced in the H1 direction as shown in FIG.
[0075]
The sheet-like medium P is not separated from the fixing belt 2 by the action of the separation plate 70, but since the winding property to the fixing belt 2 is small, the fixing belt 2 is caused by the curvature of the fixing belt 2 and the strain of the sheet-like medium P. Separate from 2. Also in this case, the separation plate 70 does not come into contact with the sheet-like medium P discharged from the fixing unit 16 and conveyed, and the toner image on the sheet-like medium P is rubbed against the separation plate 70 so that the toner T is applied to the separation plate 70. There is no sticking or image distortion.
[0076]
In the present exemplary embodiment, when the power of the image forming apparatus 20 is turned on by a predetermined operation by the operator or when the state is changed from the standby state to the operation state, the control unit controls to rise to a predetermined set temperature. Is completed, and image formation and fixing are possible. When the operator performs a well-known operation for starting image formation, the photosensitive drum 25 is charged by the charging device 27 as the photosensitive drum 25 rotates in the direction A, and the exposure light 29 causes a static image corresponding to the original image. An electrostatic latent image is formed, the electrostatic latent image is developed by the developing device 26, and the toner image formed on the photosensitive drum 25 is transferred onto a sheet-like medium conveyed on the transfer device 22.
[0077]
The sheet-like medium on which the yellow toner is transferred by the image forming device 21Y is transferred to the cyan, magenta, and black toner images by the image forming devices 21C, 21M, and 21BK, as appropriate, while being conveyed to the transfer device 22. After all the toner images necessary for image formation are transferred, the toner image is transferred from the transfer device 22 to the fixing device 1 and guided to the fixing unit 16 by the guide plate 52.
[0078]
While the sheet-like medium is conveyed by the movement of the fixing belt 2, the toner constituting the toner image is heated and pressed in the fixing unit 16 and melted and fixed on the sheet-like medium. The heating by the heaters 6 and 7 does not cause a temperature drop to the extent that the fixing belt 2 starts to rotate, and the fixing is interrupted even when continuous fixing is performed. There is no need to reheat, heat is supplied to such an extent that hot offset does not occur, and good fixing is performed with respect to glossiness and the like. The sheet-like medium after fixing is conveyed by a paper discharge roller 13 and discharged to a paper discharge tray outside the main body of the image forming apparatus 20.
[0079]
At the time of such fixing, the fixing device 1 is provided with a displacing means, so that the separation plate 70 is appropriately displaced and does not come into contact with the sheet-like medium discharged from the fixing unit 16 and conveyed. The toner image is not rubbed against the separation plate 70, and the toner does not adhere to the separation plate 70 and the image is not disturbed. Further, when the displacement means includes the jam detection means, when a jam occurs in the fixing device 1, the separation plate 70 is displaced in a direction away from the fixing unit 16, and the jam processing is easily performed.
[0080]
Although the fixing device and the image forming apparatus to which the present invention is applied have been described above, the heater as the heating unit is not limited to the heating roller and the pressure roller, and may be disposed on the fixing roller. Regardless of the heater, the rotating member is directly or indirectly heated by the heater, so that the heater is heated.
[0081]
The case where the present invention is applied to a belt fixing device has been described above, but the present invention can also be applied to a heat roller pair type fixing device as shown in FIG. Hereinafter, the same components as those in the above-described example are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different portions will be mainly described. The illustration of the toner constituting the toner image is omitted.
[0082]
The fixing device includes a heating roller 59 as a fixing roller as a rotating member for heating and conveying the sheet-like medium P on which the toner image is fixed, and a pressure roller 60 pressed against the heating roller 59. Have. The heating roller 59 has an aluminum cored bar 65, a 2 mm thick elastic layer 66 formed on the surface of the cored bar 65, and a 50 μm thick PFA tube 67 coated on the elastic layer. A heater 6 is disposed inside the cored bar 65. The on-axis hardness of the heating roller 59 is Asker C67Hs. The core metal 65 of the heating roller 59 is not limited to aluminum but may be made of stainless steel, carbon steel, or the like. The pressure roller 60 is a roller having the same configuration as the heating roller 59. Although not shown, this fixing device has the above-described displacement means.
[0083]
Since the tip of the separation plate 70, that is, the end on the rotating member side contacts the rotating member when the separating plate 70 is displaced toward the rotating member, FIG. 10 shows a state where the separating plate 70 contacts the fixing belt 2. However, the distal end of the separation plate 70 only needs to be close to the rotating member when displaced to the rotating member side, and does not necessarily need to contact.
[0084]
The arrangement of the separation plate 70 in the state shown in FIG. 10 is an angle formed by the direction in which the tip of the separation plate 70 faces and the direction in which the tip of the separation plate 70 and the rotation center of the heating roller 59 are connected. Occupies a position where the angle becomes 90 degrees or more. Also, the separation plate 70 is disposed at a position close to the exit of the fixing unit 16 so that the image area on the sheet-like medium P can come into contact with the front end of the sheet-like medium P before the fixing unit 16 comes out. Yes. The width of the separation plate 70 is wide enough to contact the entire fixing belt 2 in the axial direction, that is, the direction perpendicular to the paper surface.
[0085]
In this fixing device, a sheet-like medium P carrying a toner image conveyed from the main body side of the image forming apparatus 20 is passed between a heating roller 59 and a pressure roller 60 and heated and pressurized to thereby form toner. The image is melted and fixed on the sheet-like medium P. At the time of fixing, the fixing device is provided with a displacing means, so that the separation plate 70 is appropriately displaced and does not come into contact with the sheet-like medium P that is discharged from the fixing unit 16 and conveyed. Thus, the toner image is not rubbed against the separation plate 70 and the toner is fixed to the separation plate 70 and the image is not disturbed. Further, when the displacement means is provided with a jam detection means, when a jam occurs in the fixing device, the separating plate 70 is displaced in a direction away from the fixing portion 16, and the jam processing is easily performed.
[0086]
The configuration of the various fixing devices has been described above, but in which direction the displacement means is displaced, under which conditions, in which shape, the fixing device is any type of fixing device. It can be appropriately selected and combined. The image forming apparatus of the present embodiment forms a color image, but may form a single color image.
[0087]
【The invention's effect】
  The present inventionShiMediaFixing memberSeparating member for separating fromTheDisplace the separating memberMakeWith displacement meansIn the fixing device, the displacement unit displaces the separation member in a direction away from the sheet-like medium when the leading end of the sheet-like medium is separated from the fixing member by the separation member.SoFixing memberBy separating the separation member that separates the sheet-like medium from the toner and preventing the toner from adhering to the separation member,Fixing memberIt is possible to provide a fixing device capable of preventing damage to the image and causing image disturbance.
  In addition, since the separating member is displaced after separating the sheet-like medium from the fixing member, the sheet-like medium can be reliably separated from the fixing member, and toner can be prevented from adhering to the separating member to damage the fixing member or image. It is possible to provide a fixing device capable of preventing the occurrence of disturbance.
[0088]
  According to the length from the leading edge of the sheet-like medium to the leading edge of the toner image detected by the toner image detecting means, the toner image detecting means for detecting the position of the toner image on the sheet-like medium. Displace the separating memberIf it is,When the length is short, the adhesive force of the sheet medium to the fixing member is large, so that the separation member is brought close to the fixing member, and the sheet medium is reliably separated from the fixing member, and in other cases, the separation member is kept away from the fixing member. Fixing member by preventing toner from adhering to the separation memberIt is possible to provide a fixing device capable of preventing damage to the image and causing image disturbance.
[0089]
  On sheet mediaToner amount detection means for detecting the toner amountAnd the displacement means isToner amount detection meansSheet media detected byToner amount onDepending on the displacement of the separating memberMakeIf it is,When the toner amount is large, the fixing memberBecause the adhesive strength of the sheet-like medium to theFixing memberClose the sheet mediaFixing memberTo ensure separation from theFixing memberBy preventing the toner from adhering to the separation member away fromFixing memberIt is possible to provide a fixing device capable of preventing damage to the image and causing image disturbance.
[0090]
  Sheet mediaThe type ofDetectPaper type detection meansDisplacement meansIs paper type detection meansSheet media detected byType ofDepending on the displacement of the separating memberMakeIf it is,When the sheet-like medium is thin, the sheet-like medium is weak and difficult to separate from the fixing member.Separation memberFixing memberClose the sheet mediaFixing memberSurely separate from theWhen the sheet-like medium is thick, the sheet-like medium is strong and easily separated from the fixing member.By preventing the toner from adhering to the separation member away fromFixing memberIt is possible to provide a fixing device capable of preventing damage to the image and causing image disturbance.
[0091]
  Of sheet mediajamDetectjamHaving detecting means and displacing meansWhen the jam detecting means detects a jam of the sheet-like medium, the separating member is displaced away from the fixing member.If it is,When the jam occurs, the separation member is displaced away from the fixing member, and the jam processing is easily performed.It is possible to provide a fixing device that can perform the above operation.
[0092]
  Displacement means displaces the separation member in the rotation direction of the fixing member.If it is,Displacement of the separation member in the rotation direction of the fixing member prevents the toner from adhering to the separation member by moving the separation member away from the fixing member, and prevents damage to the fixing member and image distortion.It is possible to provide a fixing device that can perform the above operation.
[0093]
  Since the present invention is an image forming apparatus having the fixing device according to any one of claims 1 to 6, the image forming apparatus includes the fixing device having the above-described effects, and performs good fixing over time. Image formationbe able toImage forming apparatusCan be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an outline of a fixing device to which the present invention is applied and an image forming apparatus having the same.
2 is a side view of a fixing device provided in the image forming apparatus shown in FIG.
3 is a side view showing a state in which a separating member provided in the fixing device shown in FIG. 2 is displaced in the rotation direction of the rotating member.
4 is a side view showing a state in which a separation member provided in the fixing device shown in FIG. 2 is displaced in the sheet-like medium conveyance direction. FIG.
FIG. 5 is a side view showing an example when the separating member has a bent shape.
FIG. 6 is a side view showing an example when the separating member has a curved shape.
7 is a side view illustrating a configuration example of a displacement unit included in the fixing device illustrated in FIG. 2;
FIG. 8 is a side view showing another configuration example of a displacement unit included in the fixing device shown in FIG. 2;
9 is a side view showing still another configuration example of the displacement means included in the fixing device shown in FIG. 2. FIG.
10 is a side view showing another example of a fixing device provided in the image forming apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Fixing device
2 Rotating member
5 Pressure member
6 Heating means
7 Heating means
16 Opposing position of rotating member and pressure member
20 Image forming apparatus
59 Rotating member
60 Pressure member
64 Displacement means
64 'displacement means
64 "displacement means
70 Separation member
78 Toner image detection means
78 Jam detection means
79 Toner image detection means
79 Toner amount detection means
80 Paper type detection means
B Rotation direction of rotating member
D Transport direction of sheet media
P sheet media
T Toner

Claims (7)

ート状媒体を定着部材から分離するための分離部材と、該分離部材を変位させる変位手段を有する定着装置において、
上記変位手段は、シート状媒体の先端が上記分離部材によって定着部材から分離された時に上記分離部材を上記シート状媒体から離れる向きに変位させることを特徴とする定着装置。
A separating member for separating the sheet over preparative like medium from the fixing member, the fixing device having a displacement means for causing displacement of the separating member,
The fixing device is characterized in that when the leading edge of the sheet-like medium is separated from the fixing member by the separating member, the separating member is displaced in a direction away from the sheet-like medium .
請求項1記載の定着装置において、
シート状媒体上のトナー像の位置を検知するトナー像検知手段を有し、
上記変位手段は、上記トナー像検知手段が検知した、シート状媒体の先端からトナー像の先端までの長さに応じて、上記分離部材を変位させることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1.
A toner image detecting means for detecting the position of the toner image on the sheet-like medium;
The fixing device is characterized in that the separation member displaces the separation member in accordance with the length from the leading edge of the sheet-like medium to the leading edge of the toner image detected by the toner image detection means .
請求項1記載の定着装置において、
シート状媒体上のトナー量を検知するトナー量検知手段を有し、
上記変位手段は、上記トナー量検知手段が検知した、シート状媒体上のトナー量に応じて、上記分離部材を変位させることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 .
A toner amount detecting means for detecting the toner amount on the sheet-like medium;
The fixing device is characterized in that the displacement means displaces the separation member in accordance with the toner amount on the sheet-like medium detected by the toner amount detection means .
請求項1記載の定着装置において、
シート状媒体の種類を検知する紙種検知手段を有し、
上記変位手段は、上記紙種検知手段が検知した、シート状媒体の種類に応じて、上記分離部材を変位させることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 .
Having paper type detection means for detecting the type of sheet-like medium;
The fixing device is characterized in that the displacement means displaces the separation member in accordance with the type of the sheet-like medium detected by the paper type detection means .
請求項1に記載の定着装置において、
シート状媒体のジャムを検知するジャム検知手段を有し、
上記変位手段は、上記ジャム検知手段がシート状媒体のジャムを検知したとき、上記分離部材を上記定着部材から遠ざかる向きに変位させることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 ,
Having jam detecting means for detecting jam of a sheet-like medium;
The fixing device is configured to displace the separation member in a direction away from the fixing member when the jam detecting unit detects a jam of the sheet-like medium .
請求項1ないし5の何れか1つに記載の定着装置において
記変位手段は、上記分離部材を上記定着部材の回転方向に変位させることを特徴とする定着装置。
In the fixing device according to any one of claims 1 to 5 ,
Upper Symbol displacement means, the fixing device characterized by displacing the separating member in the rotational direction of the fixing member.
請求項1ないし6の何れか1つに記載の定着装置を有する画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 .
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