JP3905200B2

JP3905200B2 - Fixing device

Info

Publication number: JP3905200B2
Application number: JP33709197A
Authority: JP
Inventors: 正美冨吉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2017-12-08
Also published as: JPH11174889A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置に係り、特に、定着装置における定着用回転体及び外部加熱回転体の表面を効率よく確実に清掃することを可能にした定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式等を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置としては、その画像形成装置における限られた定格消費電力の範囲内で高速の連続定着を可能にする目的から、加熱源を内蔵する熱定着用ロールに回転可能に当接してそのロール表面を外部からも加熱する外部加熱ロールを備えたタイプのものが知られている。すなわち、この定着装置は、その外部加熱ロールによって熱定着用ロールの表面を熱定着に必要な温度にすばやくかつ安定して加熱保持できるようにし、高速の連続定着時に次々と送られてくる記録シート上の未定着（トナー）像をその熱定着用ロールによる安定した加熱温度のもとで良好に熱定着させるようにしたものである。
【０００３】
ところで、このような外部加熱ロールを備えた定着装置においては、一般に、熱定着用ロールの表面に付着したトナー、紙粉等の付着物を清掃するためのクリーニング装置が設けられているが、そのクリーニング装置により除去されないトナー等の付着物が存在する。そして、この除去されない熱定着用ロール上の付着物は、外部加熱ロール側に転移して付着し、定着する記録シートの枚数が増えるにつれて外部加熱ロールの表面に次第に蓄積される。このようにして外部加熱ロールの表面にトナー等の付着物が蓄積されてくると、外部加熱ロールと熱定着用ロールとの間に付着物が介在することにより外部加熱ロールから熱定着用ロールへの熱伝達ロスが発生したり、また、外部加熱ロールに蓄積されたトナー等が熱定着用ロール側に再転移し、それが定着時の記録シートに付着することにより画質の低下を招くという問題があった。
【０００４】
ちなみに、従来においては、例えば、定着ロールを外部側からのみ加熱する外部加熱ロールを備えた定着装置として、その外部加熱ロールの外周面に接触するエンドレスベルト、ローラ構造体等からなるクリーニング部材を備えたクリーニング装置を設けたものが提案されている（特開昭５３−８９４４５号公報）。
【０００５】
しかし、この定着装置の場合には、まず、クリーニング装置が外部加熱ロール側のみに設けられているため、外部加熱ロール側に転移せずに定着ロールに付着したままの付着物が発生する可能性があるという不具合がある。また、クリーニング装置が外部加熱ロール側のみに設けられていることに加え、そのクリーニング部材がエンドレスベルトやローラ構造体のものを使用するため、比較的早くそのクリーニング性能が低下してしまい、この結果、経時的には外部加熱ロール上の付着物を十分に取り除くことができなくなり、そのまま外部加熱ロール表面に蓄積したり或いは定着ロール側に再転移してしまうという不具合がある。
【０００６】
また、同じく定着ロールを外部側からのみ加熱する外部加熱ロールを備えた定着装置として、その外部加熱ロールの外周面に一定の押圧力で接触するとともに、そのロールの回転軸と直行する方向に対して往復運動するように支持されたフェルトからなるクリーニング部材を備えたクリーニング装置を設けたものが提案されている（特開昭５４−８２４４５号公報）。
【０００７】
しかし、この定着装置の場合には、前記した定着装置の場合と同様にクリーニング装置が外部加熱ロール側のみに設けられていることによる不具合がある。しかも、クリーニング装置が外部加熱ロール側のみに設けられていることに加え、クリーニング部材の往復運動機構によりその部材の外部加熱ロールと接する部分を変えるようにしているものの、その往復運動により変わるクリーニング部材の領域（距離）が非常に限られた狭いものであるため、比較的早めにそのクリーニング性能が低下してしまい、やはり、前記した定着装置の場合と同様にクリーニング性能の低下による不具合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の各問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、定着用回転体と外部加熱回転体を備えた定着装置として、その定着用回転体及び外部加熱回転体の各表面に付着するトナー等の付着物をより効率よくかつ確実に、しかも比較的長期にわたって安定して清掃除去することができる定着装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達し得る、本発明の定着装置は、未定着像を有する記録用シートに圧接する定着用回転体と、この定着用回転体に回転可能に当接してその表面を外部から加熱する外部加熱回転体とを備えた定着装置において、前記定着用回転体及び外部加熱回転体の双方の表面に当接して移動するクリーニング部材を備えるクリーニング装置を設けるとともに、そのクリーニング部材を、外部加熱回転体の表面に当接させた後に、定着用回転体と外部加熱回転体の当接部から定着用回転体の回転方向上流側の表面部分で当接させて移動させるように配設しているものである。
【００１０】
このような定着装置において、上記定着用回転体は、未定着像を有する記録シートと圧接してそのシート上のトナー像を定着できるものであれば特に制約されることはなく、その形態についてはロール形態の他、ベルト形態のものであってもよい。また、通常は加熱用の回転体であるが、加圧用の回転体であっても構わない。上記外部加熱回転体は、定着用回転体に回転可能に当接するように配設されたものであればよい。その形態については、通常、加熱源を内部に配したロール形態であるが特に限定されない。上記記録シートは、未定着像を担持することができるものであって、この定着装置により未定着像の定着を行うことができるものであれば、その材質や寸法形状等については特に限定されない。
【００１１】
上記クリーニング部材は、定着用回転体と外部加熱回転体の双方の表面に当接して移動するように配設されるものであればよい。その形態については、回転動作による移動により清掃面が更新されるエンドレスベルト形態やロール形態であってもよいが、クリーニング性能を長期にわたって安定して維持できるという観点からは、送り出し及び巻き取り動作による移動により清掃面が更新されるウェブ形態のものが好ましい。
【００１２】
このような定着装置によれば、１つのクリーニング部材が定着用回転体の表面と外部加熱回転体の表面に（互いに異なる部材領域、換言すれば清掃部位が）それぞれ当接する。これにより、定着用回転体と外部加熱回転体の双方の表面は、１つのクリーニング装置によって一度に清掃される。
【００１３】
しかも、この定着装置によれば、そのクリーニング部材を定着用回転体と外部加熱回転体の当接部から定着用回転体の回転方向上流側の表面部分で当接するように配置しているので、定着用回転体はクリーニング部材に当接した後に外部加熱回転体に当接することになり、外部加熱回転体はクリーニング部材に当接した後の定着用回転体に当接した後、クリーニング部材に当接することになる。これにより、定着用回転体の表面がまずクリーニング部材により清掃されるため、定着用回転体から外部加熱回転体へ転移付着する付着物の量は減る。また、クリーニング部材により除去されない付着物があり、それが外部加熱回転体へ転移付着した場合であっても、その付着物はクリーニング部材により除去される
【００１４】
さらに、この定着装置によれば、クリーニング部材は外部加熱回転体の表面に当接した後に定着用回転体の表面に当接することになるが、これにより、その当接順序が逆になる場合に比べるとクリーニング効果が向上することが期待できる。
【００１５】
また、この定着装置においては、そのクリーニング装置が、さらに、定着用回転体とクリーニング部材の双方の表面に当接して回転するクリーニング回転体を備えているものであってもよい。
【００１６】
このクリーニング回転体は、その配置スペースが確保できるのであれば、定着用回転体とクリーニング部材の当接部から定着用回転体の回転上流側の部分で当接するように配置するが、より確実で効率のよいクリーニング性能が得られるという観点からは、定着用回転体に対してクリーニング部材よりも先に当接する関係になるように配置するとよい。また、このクリーニング回転体は、定着用回転体とクリーニング部材の双方の表面に当接して回転するものであればよく、その形態についてはロール形態、ベルト形態、ウェブ形態のいずれのものも使用可能であるが、設置スペースが最も少なく定着装置の大型化を回避することができる観点からは、ロール形態のものが望ましい。
【００１７】
このクリーニング回転体をさらに備えたクリーニング装置を設けた定着装置の場合には、定着用回転体に対してクリーニング部材に加えてクリーニング回転体も当接する。また、そのクリーニング回転体は、常にクリーニング部材に当接しながら定着用回転体と当接する。これにより、定着用回転体に対するクリーニング装置のクリーニング性能が高まる。特に、クリーニング装置を外部加熱回転体よりも定着用回転体の回転方向上流側に設置した場合には、外部加熱回転体へ転移付着する付着物の量が激減する。
【００１８】
さらに、以上の各定着装置においては、外部加熱回転体を、定着用回転体とクリーニング部材に対して接離可能に配設するようにしてもよい。この場合には、一連の定着動作が終了した時点で、外部加熱回転体を定着用回転体及びクリーニング部材の表面から離間させるように構成する。さらに、この際、クリーニング部材は、その外部加熱回転体との当接部が少なくともその外部加熱回転体と当接する位置を通過するまで移動させた後に停止させるように構成するとよい。
【００１９】
このように外部加熱回転体が接離可能な構成になっている場合には、所定の時期に、外部加熱回転体を定着用回転体及びクリーニング部材の表面から離間させることができる。これにより、例えば定着用回転体が回転していない間等に、外部加熱回転体の定着用回転体及びクリーニング部材との各当接部にトナー等の付着物が固着してしまうことが防止される。さらに、この外部加熱回転体を離間させた際に、クリーニング部材を、その外部加熱回転体との当接部が少なくともその外部加熱ロールと当接する位置を通過するまで移動させた後に停止させるように構成した場合には、特に、クリーニング部材で清掃除去した付着物が外部加熱回転体に固着してしまうことが確実に回避される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
◎第１の実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係る定着装置を適用した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図１において、符号１は回転可能な感光体ドラム、２は感光体ドラム１を一様な電位に帯電する帯電コロトロン、３は帯電後の感光体ドラム１を画像情報に応じて露光するレーザ露光器、４はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを保持するとともに１つのトナー供給部を露光後の感光体ドラム１に対向させて所定の色のトナーを供給するロータリ式現像器、５は感光体ドラム１との間の転写位置に供給された用紙Ｐにトナー像を転写する転写コロトロン、６は転写後の感光体ドラム１から残留トナーなどを除去する清掃部材である。
【００２２】
そして、これらの構成部品からなる画像形成装置部分では、感光体ドラム１を回転させた状態で、帯電コロトロン２及びレーザ露光器３により感光体ドラム上１に画像情報に応じた静電潜像を形成した後、ロータリ式現像器４により所定のトナーでその静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、しかる後、転写コロトロン５により転写位置に供給される用紙Ｐ上に当該単色トナー像を転写し、もって、用紙Ｐ上に未定着トナー像Ｔが形成されるようになっている。
【００２３】
また、図１において、符号７は用紙Ｐが転写位置を通過できるように回転可能に配設された転写ドラム、８は多数の用紙Ｐを週湯することができる用紙トレイ、９は用紙Ｐを転写ドラム７に吸着させる吸着帯電手段、１０は用紙トレイ８から排出された用紙Ｐを所定のタイミングで転写ドラム７に送り出すレジロール、１１は転写ドラム７から用紙Ｐを剥離する剥離コロトロン、１２は未定着トナー像が形成された用紙Ｐを、外部加熱ロール１３により外部から加熱される加熱ロール１４と加圧ロール１５とで挟持してその未定着トナー像を用紙Ｐに定着させる定着装置、１６は転写ドラム７から剥離された後の用紙Ｐを定着装置１２に誘導して供給する用紙ガイド、１７は定着が終了して画像が形成された用紙Ｐを収容する排出トレイ、１８は定着後の用紙Ｐを排出トレイ１４に排出する排出ロールである。上記外部加熱ロール１３は、ステンレス等の金属からなる円筒ロールであり、そのロール内部に電熱ヒータ等の加熱源１３ａが設置されている。また、加熱ロール１４も、その円筒ロールの内部に電熱ヒータ等の加熱源１４ａが設置されている。
【００２４】
そして、これらの構成部品からなる画像形成装置部分では、用紙トレイ８から排出された用紙Ｐは、レジロール１０から搬出されるとともに吸着帯電手段９により帯電されることで転写ドラム７の吸着位置に吸着された後、感光体ドラム１の転写位置において前記トナー像が転写される。次いで、トナー像が転写された用紙Ｐは、剥離コロトロン１１により除電されて用紙ガイド１３にそった方向に排出された後、定着装置１２を通過してトナー像が加熱ロール１２ａと加圧ロール１２ｂにより加熱加圧されることにより用紙上に定着されると、最後に排出ロール１５により排出トレイ１４上に排出される。これにより、用紙Ｐ上に単色の画像が形成されるようになっている。
【００２５】
また、用紙Ｐにフルカラー画像を形成する場合には、用紙Ｐが吸着された転写ドラム７を４回回転させる一方で、感光体ドラム１上に各色のトナー像を順次形成し、転写ドラム７に吸着される前記用紙Ｐ上に４色のトナー像を重ね合わせるように転写し、用紙Ｐ上に多色トナー像を形成する。次いで、その多色トナー像を、前記したように定着装置１２の加熱ロール１２ａと加圧ロール１２ｂにより加熱加圧することにより、用紙Ｐ上にフルカラーの画像が定着形成されるようになっている。なお、用紙Ｐ上のトナーは、単色像、カラー像のいずれの場合であっても、加熱加圧されることにより溶融し、その後用紙Ｐに吸収されて冷却されることで用紙Ｐ上に定着されるようになっている。
【００２６】
この実施態様に係る定着装置１２には、図２に示すように、その加熱ロール１２ａの表面に付着した溶融トナーや紙粉などを除去し、常にクリーンな状態で未定着トナー像を加熱加圧できるようにするためのクリーニング装置２０を設けている。
【００２７】
図２において、２１はクリーニング部材としての長尺なクリーニングウェブ、２２はこのウェブ２１が巻き付けられるとともにそのウェブを送り出す方向に回転可能に配設された送り出しロール、２３はウェブ２１の先端部が固定されるとともにそのウェブを巻き取る方向に回転可能に配設された巻き取りロール、２４はウェブ２１を外部加熱ロール１３よりも加熱ロール１４の回転方向上流側の表面に圧接させる位置において回転自在に配設された第１圧接ロール、２５はウェブ２１を外部加熱ロール１３の第１圧接ロール２４寄りの外周面に圧接させる位置において回転自在に配設された第２圧接ロールである。
【００２８】
クリーニングウェブ２１は、耐熱性を有する不織布により形成されており、巻き取りロール２３を図示しない駆動用モータにより駆動させることにより徐々に巻き取るように設定されている。また、第１圧接ロール２４と第２圧接ロール２５は、いずれもその軸芯を除く部分がスポンジ等の弾性材料にて構成されており、ウェブ２１を所定の押圧力で圧接するように支持されている。
【００２９】
このような構成からなるクリーニング装置２０によれば、クリーニングウェブ２１が図２中に示す矢印方向に回転する加熱ロール１４と外部加熱ロール１３の双方の表面に対して圧接されていることにより、そのロール１４，１３の各表面がそれぞれ清掃される。より具体的には、加圧ロール１５と圧接された定着部（ニップ部）を通過した加熱ロール１４の表面に付着したトナー等の付着物は、そのロール１４の表面に第１圧接ロール２４にて圧接されているクリーニングウェブ２１により除去される。そして、かりに、そのウェブ２１で除去されなかった付着物が加熱ロール１４に付着されたままで第１圧接ロール２４よりも下流側で当該ロール１４に当接している外部加熱ロール１３に転移付着したとしても、その外部加熱ロール１３の表面に第２圧接ロール２５にて圧接されているクリーニングウェブ２１により除去されることになる。
【００３０】
従って、この定着装置１２においては、加熱ロール１４の表面と外部加熱ロール１３の双方の表面が常に付着物による汚れのないクリーンな状態に保たれることになる。また、このクリーニング装置２０では、クリーニングウェブ２１が加熱ロール１４と外部加熱ロール１３の当接部Ｑから加熱ロール１４の回転方向上流側の表面部分で当接するように配置されているため、加熱ロール１４に付着した付着物がクリーニングウェブ２１によりほとんど取り除かれ、その清掃された後の加熱ロール１４に対して外部加熱ロール１３が当接する関係になる結果、外部加熱ロール１３への付着物の転移量を極力少なくすることができる。これにより、外部加熱ロール１３上に付着物が蓄積することがなくなる。
そして、このような定着装置１２を使用した画像形成装置においては、従来技術の問題点として指摘したような定着不良や付着物による画質低下を招くことなく、定格消費電力の範囲内で高速の連続定着を行うことが十分に可能となる。
【００３１】
なお、この第１実施形態においては、クリーニング装置２０におけるクリーニングウェブ２１を外部加熱ロール１３よりも加熱ロール１４の回転方向下流側の表面において圧接するように構成することも可能である。
【００３２】
この場合には、前記した態様のようにウェブ２１を加熱ロール１４の回転方向上流側の表面に圧接するように構成した場合にくらべて、トナー等の付着物が加熱ロール１４から外部加熱ロール１３側に転移して付着する量が増えるが、その外部加熱ロール１３側に転移した付着物はクリーニングウェブ２１により除去される。そして、かりに、外部加熱ロール１３上の付着物の一部がウェブ２１により取り除かれず、それが加熱ロール１４側に再転移したとしても、外部加熱ロール１３よりも下流側で加熱ロール１４に圧接されるウェブ２１により除去されることになる。
【００３３】
◎第２の実施態様
図３は、本発明の他の実施形態に係る定着装置を示すものである。この定着装置１２は、クリーニングロール２６を付設したクリーニング装置２０を適用した以外は前記した第１実施形態の定着装置と同じ構成からなるものである。
【００３４】
すなわち、クリーニングロール２６は、図３に示すように、第１圧接ロール２４よりも加熱ロール１４の回転方向上流側であって加熱ロール１４の表面とクリーニングウェブ２１の表面とに当接する位置において回転可能に配設されている。また、このクリーニングロール２６は、ステンレス等の金属製ロールで、その表面の離型性が加熱ロール１４の表面のそれよりも低い特性になるように構成されたものである。そして、クリーニングロール２６は、加熱ロール１４に接して図中の矢印方向に従動回転するようになっている。
【００３５】
このようなクリーニングロール２６が付設されたクリーニング装置２０を設けた定着装置１２においては、定着部を通過した後の加熱ロール１４の表面がまずクリーニングロール２６により清掃される。この際、そのクリーニングロール２６は、常にクリーニングウェブ２１に当接して清掃されつつ加熱ロール１４に当接する。これにより、加熱ロール１４の表面に付着するトナー等の付着物は、クリーニングウェブ２１に清掃されつつ回転するクリーニングロール２４によりまず除去される。その後は、前記した第１実施形態におけるクリーニング装置２０と同様のクリーニング動作が行われる。
【００３６】
従って、このクリーニングロール２６を付設したクリーニング装置２０を使用した場合には、第１実施形態の場合にくらべて、そのクリーニングロール２６によるクリーニング作用が付加されるため、特に加熱ロール１４をより確実に清掃することができるようになる。また、この実施態様のようにクリーニングロール２６として前記したごとき構成の金属ロールを使用した場合には、加熱ロール１４上の付着物のうちのトナーをそのクリーニングロール２６により効率よく除去することができ、しかも、そのロール２６よりも加熱ロール１４の回転方向下流側でさらにウェブ２１により、ロール２６にて除去しきれなかったトナーとそれ以外の付着物（例えば紙粉）を除去することができる。この結果、外部加熱ロール１３へ転移付着する付着物の量をなお一層低減することが可能となる。
【００３７】
◎第３の実施態様
図４は、本発明の他の実施形態に係る定着装置を示すものである。この定着装置１２は、外部加熱ロール１３を加熱ロール１４とクリーニングウェブ２１に対して接離可能に配設した以外は前記した第１実施形態の定着装置と同じ構成からなるものである。
【００３８】
すなわち、外部加熱ロール１３は、図４に示すように、加熱ロール１４とクリーニングウェブ２１に対し接離可能となるように、図示しない電磁ソレノイドの駆動力により図中の両矢印Ｅ，Ｆ方向にリトラクト可能に支持されている以外は第１実施形態におけるものと同じ構成になっている。そして、この外部加熱ロール１３は、一連の定着動作（換言すれば、一連の画像形成動作：１ジョブ）が終了した時点で、矢印Ｅ方向に変位して加熱ロール１４及びクリーニングウェブ２１の表面から離間するように設定されている。また、この実施形態では、外部加熱ロール１３を離間させた際に、クリーニングウェブ２１をその外部加熱ロール１３との当接部が少なくともその外部加熱ロール１３と当接する位置Ｒを通過するまで移動させた後に停止させるように構成している。
【００３９】
このような支持機構からなる外部加熱ロール１３を備えた定着装置１２においては、一連の定着動作が終了すると、外部加熱ロール１４が矢印Ｅ方向に変位して加熱ロール１４及びクリーニングウェブ２１の表面から離間する。これにより、加熱ロール１４等が回転していない間等において、外部加熱ロール１３の加熱ロール１４及びクリーニングウェブ２１との各当接部にトナー等の付着物が固着してしまうことが防止される。また、この実施形態では、その外部加熱ロール１３の離間動作とともに、クリーニングウェブ２１の清掃済みの面が前記したように外部加熱ロール１３との当接位置Ｒを通過するまで移動した後に停止する。これにより、外部加熱ロール１３は離間後に再び復帰した際にはウェブ２１の付着物が多く存在する部分と接することがなくなるため、クリーニングウェブ２１に除去捕獲されたトナー等の付着部が外部加熱ロール１３に固着してしまうことをより確実に回避することができる。
【００４０】
なお、この第３実施態様では、前記支持機構からなる外部加熱ロール１３を第１実施形態における定着装置に適用した場合について説明したが、前記した第２実施形態における定着装置に適用することも勿論可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置によれば、定着用回転体の表面と外部加熱回転体の表面にそれぞれ当接するクリーニング部材を備えたクリーニング装置を設けたので、その定着用回転体及び外部加熱回転体の各表面に付着するトナー等の付着物をより効率よくかつ確実に清掃除去することができる。しかも、定着用回転体の表面と外部加熱回転体の表面にそれぞれ付着する付着物を１つのクリーニング部材の異なる部位で個別に除去することになるため、比較的長期にわたって安定して清掃除去することができる。定着用回転体の表面と外部加熱回転体の表面を専用に清掃するクリーニング装置を別々に設ける必要がないため、不要な装置の大型化を招くこともない。
【００４２】
従って、このような定着装置を使用した場合には、従来技術の問題点として指摘したような定着不良や付着物による画質低下を招くことがなくなり、しかも、定格消費電力の範囲内で高速の連続定着を行うことが十分に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置を適用した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１における定着装置（第１実施形態のもの）の要部の構成を示す拡大図である。
【図３】第２実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図４】第３実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１２…定着装置、１３…外部加熱ロール（外部加熱回転体）、１４…加熱ロール（定着用回転体）、１５…加圧ロール（定着用回転体）、２１…クリーニングウェブ（クリーニング部材）、２６…クリーニングロール（クリーニング回転体）、Ｔ…未定着トナー像（未定着像）、Ｐ…用紙（記録シート）、Ｑ…加熱ロールと外部加熱ロールの当接部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and in particular, it is possible to efficiently and reliably clean the surfaces of a fixing rotator and an external heating rotator in the fixing device. The present invention relates to a fixing device.
[0002]
[Prior art]
As a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, etc., for the purpose of enabling high-speed continuous fixing within a limited rated power consumption range of the image forming apparatus. There is known a type that includes an external heating roll that rotatably contacts a heat fixing roll having a built-in heating source and heats the surface of the roll from the outside. That is, this fixing device enables the surface of the heat fixing roll to be quickly and stably heated and held at the temperature required for heat fixing by the external heating roll, and the recording sheets sent one after another at high speed continuous fixing. The above-mentioned unfixed (toner) image is heat-fixed satisfactorily under a stable heating temperature by the heat-fixing roll.
[0003]
By the way, in a fixing device provided with such an external heating roll, a cleaning device is generally provided for cleaning deposits such as toner and paper powder adhering to the surface of the heat fixing roll. There are deposits such as toner that are not removed by the cleaning device. Then, the deposits on the heat fixing roll that are not removed are transferred and adhered to the external heating roll side, and gradually accumulate on the surface of the external heating roll as the number of recording sheets to be fixed increases. When deposits such as toner accumulate on the surface of the external heating roll in this way, the deposits are interposed between the external heating roll and the heat fixing roll, so that the external heating roll changes to the heat fixing roll. Heat transfer loss occurs, or toner accumulated in the external heating roll re-transfers to the heat fixing roll and adheres to the recording sheet at the time of fixing, thereby degrading the image quality. was there.
[0004]
Incidentally, in the past, for example, as a fixing device including an external heating roll that heats the fixing roll only from the outside, a cleaning member made of an endless belt, a roller structure, or the like that contacts the outer peripheral surface of the external heating roll is provided. A device provided with a cleaning device has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 53-89445).
[0005]
However, in the case of this fixing device, first, since the cleaning device is provided only on the external heating roll side, there is a possibility that deposits remaining on the fixing roll may be generated without transferring to the external heating roll side. There is a bug that there is. Moreover, in addition to the cleaning device being provided only on the external heating roll side, the cleaning member uses an endless belt or roller structure, so that the cleaning performance deteriorates relatively quickly. As a result, there is a problem that the deposits on the external heating roll cannot be sufficiently removed over time, and accumulate on the surface of the external heating roll as it is or retransfer to the fixing roll side.
[0006]
Similarly, as a fixing device provided with an external heating roll that heats the fixing roll only from the outside side, the fixing roll is in contact with the outer peripheral surface of the external heating roll with a constant pressing force, and in a direction perpendicular to the rotation axis of the roll. A device provided with a cleaning device provided with a cleaning member made of felt supported so as to reciprocate is proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 54-82445).
[0007]
However, in the case of this fixing device, there is a problem that the cleaning device is provided only on the external heating roll side as in the case of the fixing device described above. Moreover, in addition to the cleaning device being provided only on the external heating roll side, the reciprocating mechanism of the cleaning member changes the portion of the member that contacts the external heating roll, but the cleaning member changes depending on the reciprocating motion. Since the area (distance) is very limited and narrow, the cleaning performance deteriorates relatively early, and there is a problem due to the deterioration in cleaning performance as in the case of the fixing device described above.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a fixing device having a fixing rotator and an external heating rotator. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of more efficiently, reliably and stably removing a deposit such as toner adhering to each surface of a body and an external heating rotating body over a relatively long period of time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The fixing device of the present invention that can achieve the above-described object includes a fixing rotator that is pressed against a recording sheet having an unfixed image, and a surface that is rotatably contacted with the fixing rotator and heats the surface from the outside. In a fixing device including an external heating rotator, a cleaning device is provided that includes a cleaning member that moves in contact with both surfaces of the fixing rotator and the external heating rotator.After contacting the surface of the external heating rotor,Contact from the contact portion between the fixing rotator and the external heating rotator on the upstream surface of the fixing rotator in the rotational directionArranged to moveIt is what you are doing.
[0010]
In such a fixing device, the fixing rotator is not particularly limited as long as it can press-contact a recording sheet having an unfixed image and fix the toner image on the sheet. In addition to the roll form, a belt form may be used. Moreover, although it is a rotating body for heating normally, it may be a rotating body for pressurization. The external heating rotator may be any one that is disposed so as to rotatably contact the fixing rotator. About the form, although it is a roll form which usually arranged the heat source inside, it is not specifically limited. The recording sheet is not particularly limited as long as it can carry an unfixed image and can fix the unfixed image by the fixing device.
[0011]
The cleaning member only needs to be arranged so as to move in contact with the surfaces of both the fixing rotator and the external heating rotator. The form may be an endless belt form or a roll form in which the cleaning surface is renewed by movement by a rotation operation, but from the viewpoint that the cleaning performance can be stably maintained over a long period of time, it is based on a feeding and winding operation. A web form in which the cleaning surface is updated by movement is preferred.
[0012]
According to such a fixing device, one cleaning member abuts on the surface of the fixing rotator and the surface of the external heating rotator (member regions different from each other, in other words, cleaning sites). Thus, the surfaces of both the fixing rotator and the external heating rotator are cleaned at one time by one cleaning device.
[0013]
  In addition, according to this fixing device, the cleaning member is arranged so as to contact the surface portion on the upstream side in the rotation direction of the fixing rotating body from the contact portion of the fixing rotating body and the external heating rotating body. The fixing rotator contacts the cleaning member and then contacts the external heating rotator. The external heating rotator contacts the cleaning member after contacting the cleaning member and then contacts the cleaning member. Will be in touch. As a result, the surface of the fixing rotator is first cleaned by the cleaning member, so that the amount of deposits transferred and adhered from the fixing rotator to the external heating rotator is reduced. In addition, even if there is a deposit that is not removed by the cleaning member and it is transferred and adhered to the external heating rotating body, the deposit is removed by the cleaning member.
[0014]
  further,This fixing deviceAccording to the above, the cleaning member comes into contact with the surface of the fixing rotating body after coming into contact with the surface of the external heating rotating body. Can be expected to improve.
[0015]
In the fixing device, the cleaning device may further include a cleaning rotator that rotates in contact with both surfaces of the fixing rotator and the cleaning member.
[0016]
If the arrangement space of the cleaning rotator can be secured, the cleaning rotator is disposed so as to abut on the upstream side of the rotation of the fixing rotator from the contact portion of the fixing rotator and the cleaning member. From the viewpoint of obtaining an efficient cleaning performance, it is preferable to arrange the fixing rotating body so as to be in contact with the fixing rotating body before the cleaning member. The cleaning rotator may be any one that rotates in contact with the surfaces of both the fixing rotator and the cleaning member, and any of roll, belt, and web forms can be used. However, from the viewpoint of minimizing the size of the fixing device with the least installation space, a roll type is desirable.
[0017]
In the case of the fixing device provided with the cleaning device further provided with the cleaning rotator, the cleaning rotator contacts the fixing rotator in addition to the cleaning member. The cleaning rotator is in contact with the fixing rotator while always in contact with the cleaning member. Thereby, the cleaning performance of the cleaning device with respect to the fixing rotator is enhanced. In particular, when the cleaning device is installed upstream of the external heating rotator in the rotation direction of the fixing rotator, the amount of deposits transferred and adhered to the external heating rotator is drastically reduced.
[0018]
Further, in each of the fixing devices described above, the external heating rotator may be disposed so as to be able to contact with and separate from the fixing rotator and the cleaning member. In this case, the external heating rotator is separated from the surfaces of the fixing rotator and the cleaning member when a series of fixing operations is completed. Further, at this time, the cleaning member may be configured to be stopped after being moved until the contact portion with the external heating rotator passes at least a position where the cleaning member contacts the external heating rotator.
[0019]
  When the external heating rotator is configured to be able to contact and separate as described above, the external heating rotator can be separated from the surfaces of the fixing rotator and the cleaning member at a predetermined time. As a result, for example, while the fixing rotator is not rotating, it is possible to prevent the adhering matter such as toner from adhering to each contact portion of the external heating rotator with the fixing rotator and the cleaning member. The Further, when the external heating rotator is separated, the cleaning member is stopped after being moved until the contact portion with the external heating rotator passes at least the position where the external heating rotator contacts the external heating roll. If configured, especially the adhesion removed by cleaning with a cleaning memberobjectIs reliably avoided from adhering to the external heating rotator.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
◎ First embodiment
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which a fixing device according to an embodiment of the present invention is applied.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotatable photosensitive drum, 2 denotes a charging corotron for charging the photosensitive drum 1 to a uniform potential, and 3 denotes laser exposure for exposing the charged photosensitive drum 1 according to image information. A rotary developer that holds toner of four colors, yellow, magenta, cyan, and black, and supplies toner of a predetermined color with one toner supply unit facing the exposed photosensitive drum 1; Reference numeral 5 denotes a transfer corotron for transferring a toner image onto a paper P supplied to a transfer position between the photosensitive drum 1 and reference numeral 6 denotes a cleaning member for removing residual toner and the like from the transferred photosensitive drum 1.
[0022]
In the image forming apparatus portion composed of these components, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the photosensitive drum 1 by the charging corotron 2 and the laser exposure device 3 while the photosensitive drum 1 is rotated. After the formation, the electrostatic latent image is developed with a predetermined toner by the rotary developing device 4 to form a single color toner image, and then the single color toner is applied onto the paper P supplied to the transfer position by the transfer corotron 5. By transferring the image, an unfixed toner image T is formed on the paper P.
[0023]
In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a transfer drum rotatably arranged so that the paper P can pass through the transfer position, 8 denotes a paper tray that can heat a large number of papers P, and 9 denotes the paper P. Adsorption charging means for adsorbing to the transfer drum 7, 10 is a registration roll for feeding the paper P discharged from the paper tray 8 to the transfer drum 7 at a predetermined timing, 11 is a peeling corotron for peeling the paper P from the transfer drum 7, and 12 is undetermined A fixing device 16 that fixes the unfixed toner image on the paper P by sandwiching the paper P on which the contact toner image is formed between the heating roll 14 and the pressure roll 15 heated from the outside by the external heating roll 13. A paper guide that guides and supplies the paper P that has been peeled off from the transfer drum 7 to the fixing device 12, a discharge tray 17 that stores the paper P on which an image has been formed after the fixing is completed, Is a discharge roller for discharging the paper P after fixing the discharge tray 14. The external heating roll 13 is a cylindrical roll made of a metal such as stainless steel, and a heating source 13a such as an electric heater is installed inside the roll. Further, the heating roll 14 is also provided with a heating source 14a such as an electric heater inside the cylindrical roll.
[0024]
In the image forming apparatus composed of these components, the paper P discharged from the paper tray 8 is unloaded from the registration roll 10 and charged by the suction charging means 9 to be sucked to the suction position of the transfer drum 7. After that, the toner image is transferred at the transfer position of the photosensitive drum 1. Next, the sheet P on which the toner image has been transferred is discharged by the peeling corotron 11 and discharged in a direction along the sheet guide 13, and then passes through the fixing device 12 so that the toner image is heated by the heating roll 12a and the pressure roll 12b. When the sheet is fixed on the sheet by being heated and pressurized by the above, the sheet is finally discharged onto the discharge tray 14 by the discharge roll 15. As a result, a monochrome image is formed on the paper P.
[0025]
When a full color image is formed on the paper P, the transfer drum 7 on which the paper P is attracted is rotated four times, while toner images of respective colors are sequentially formed on the photosensitive drum 1, and are transferred to the transfer drum 7. A toner image of four colors is transferred so as to be superimposed on the sheet P to be sucked, and a multicolor toner image is formed on the sheet P. Next, the multicolor toner image is heated and pressed by the heating roll 12a and the pressure roll 12b of the fixing device 12 as described above, whereby a full-color image is fixedly formed on the paper P. Note that the toner on the paper P is melted by being heated and pressurized in either case of a single color image or a color image, and then is absorbed by the paper P and cooled to be fixed on the paper P. It has come to be.
[0026]
As shown in FIG. 2, the fixing device 12 according to this embodiment removes molten toner, paper powder, and the like adhering to the surface of the heating roll 12a, and heats and presses an unfixed toner image in a clean state at all times. A cleaning device 20 is provided to enable this.
[0027]
In FIG. 2, 21 is a long cleaning web as a cleaning member, 22 is a feed roll arranged so that the web 21 is wound and rotated in the direction of feeding the web, and 23 is a front end portion of the web 21 fixed. In addition, the take-up roll 24, which is disposed so as to be rotatable in the direction of taking up the web, is rotatable at a position where the web 21 is in pressure contact with the surface upstream of the external heating roll 13 in the rotation direction of the heating roll 14. The first press-contact rolls 25 and 25 are second press-contact rolls that are rotatably arranged at positions where the web 21 is pressed against the outer peripheral surface of the external heating roll 13 near the first press-contact roll 24.
[0028]
The cleaning web 21 is formed of a non-woven fabric having heat resistance, and is set to be gradually wound by driving the winding roll 23 by a driving motor (not shown). In addition, the first press roll 24 and the second press roll 25 are both configured so that a portion excluding the shaft core is made of an elastic material such as sponge, and is supported so as to press the web 21 with a predetermined pressing force. ing.
[0029]
  According to the cleaning device 20 having such a configuration, the cleaning web 21 is pressed against both surfaces of the heating roll 14 and the external heating roll 13 that rotate in the direction of the arrow shown in FIG. Each surface of rolls 14 and 13ButEach is cleaned. More specifically, deposits such as toner adhering to the surface of the heating roll 14 that has passed through the fixing portion (nip portion) that is in pressure contact with the pressure roll 15 are transferred to the first pressure contact roll 24 on the surface of the roll 14. It is removed by the cleaning web 21 that is pressed. Then, the deposit that has not been removed by the web 21 is transferred and adhered to the external heating roll 13 that is in contact with the roll 14 on the downstream side of the first press-contact roll 24 while being adhered to the heating roll 14. Is also removed by the cleaning web 21 that is in pressure contact with the surface of the external heating roll 13 by the second pressure contact roll 25.
[0030]
Therefore, in the fixing device 12, both the surface of the heating roll 14 and the surface of the external heating roll 13 are always kept in a clean state free from dirt due to adhered matter. Further, in this cleaning device 20, the cleaning web 21 is disposed so as to come into contact with the surface portion on the upstream side in the rotation direction of the heating roll 14 from the contact portion Q of the heating roll 14 and the external heating roll 13. 14 is almost removed by the cleaning web 21, and the external heating roll 13 comes into contact with the heated roll 14 after the cleaning, and as a result, the amount of deposit transferred to the external heating roll 13 Can be reduced as much as possible. As a result, deposits do not accumulate on the external heating roll 13.
In an image forming apparatus using such a fixing device 12, high-speed continuous operation is performed within the rated power consumption range without causing deterioration in image quality due to poor fixing or adhering matter as pointed out as problems of the prior art. Fixing is sufficiently possible.
[0031]
In the first embodiment, the cleaning web 21 in the cleaning device 20 may be configured to come into pressure contact with the surface on the downstream side in the rotation direction of the heating roll 14 relative to the external heating roll 13.
[0032]
In this case, compared to the case where the web 21 is configured to be pressed against the surface upstream of the heating roll 14 in the rotational direction as in the above-described aspect, the adhering matter such as toner is transferred from the heating roll 14 to the external heating roll 13. Although the amount transferred and attached to the side increases, the attached matter transferred to the external heating roll 13 side is removed by the cleaning web 21. And even if a part of the deposit on the external heating roll 13 is not removed by the web 21 and retransfers to the heating roll 14 side, it is pressed against the heating roll 14 on the downstream side of the external heating roll 13. The web 21 is removed.
[0033]
◎ Second embodiment
FIG. 3 shows a fixing device according to another embodiment of the present invention. The fixing device 12 has the same configuration as the fixing device of the first embodiment except that the cleaning device 20 provided with the cleaning roll 26 is applied.
[0034]
That is, as shown in FIG. 3, the cleaning roll 26 rotates at a position upstream of the first pressure contact roll 24 in the rotation direction of the heating roll 14 and in contact with the surface of the heating roll 14 and the surface of the cleaning web 21. It is arranged to be possible. The cleaning roll 26 is a roll made of metal such as stainless steel and is configured so that its surface releasability is lower than that of the surface of the heating roll 14. The cleaning roll 26 is in contact with the heating roll 14 and is driven to rotate in the direction of the arrow in the figure.
[0035]
In the fixing device 12 provided with the cleaning device 20 provided with such a cleaning roll 26, the surface of the heating roll 14 after passing through the fixing portion is first cleaned by the cleaning roll 26. At this time, the cleaning roll 26 is always in contact with the cleaning web 21 and is in contact with the heating roll 14 while being cleaned. As a result, deposits such as toner adhering to the surface of the heating roll 14 are first removed by the cleaning roll 24 that rotates while being cleaned by the cleaning web 21. Thereafter, the same cleaning operation as that of the cleaning device 20 in the first embodiment is performed.
[0036]
Therefore, when the cleaning device 20 provided with the cleaning roll 26 is used, the cleaning action by the cleaning roll 26 is added as compared with the case of the first embodiment, so that the heating roll 14 is particularly reliably connected. It will be possible to clean. Further, when the metal roll having the above-described configuration is used as the cleaning roll 26 as in this embodiment, the toner in the deposits on the heating roll 14 can be efficiently removed by the cleaning roll 26. In addition, the toner that has not been completely removed by the roll 26 and other deposits (for example, paper dust) can be removed by the web 21 further downstream of the roll 26 in the rotation direction of the heating roll 14. As a result, it is possible to further reduce the amount of deposits transferred and adhered to the external heating roll 13.
[0037]
◎ Third embodiment
FIG. 4 shows a fixing device according to another embodiment of the present invention. The fixing device 12 has the same configuration as that of the fixing device of the first embodiment described above except that the external heating roll 13 is disposed so as to be able to contact and separate from the heating roll 14 and the cleaning web 21.
[0038]
That is, as shown in FIG. 4, the external heating roll 13 is moved in the directions of double arrows E and F in the figure by the driving force of an electromagnetic solenoid (not shown) so as to be able to contact and separate from the heating roll 14 and the cleaning web 21. The structure is the same as that in the first embodiment except that it is supported so as to be retractable. The external heating roll 13 is displaced in the direction of arrow E when a series of fixing operations (in other words, a series of image forming operations: one job) is completed, and from the surfaces of the heating roll 14 and the cleaning web 21. It is set to be separated. In this embodiment, when the external heating roll 13 is separated, the cleaning web 21 is moved until the contact portion with the external heating roll 13 passes at least the position R where the external heating roll 13 comes into contact. It is configured to stop after a while.
[0039]
In the fixing device 12 including the external heating roll 13 having such a support mechanism, when a series of fixing operations is completed, the external heating roll 14 is displaced in the direction of arrow E, and the surface of the heating roll 14 and the cleaning web 21 is removed. Separate. This prevents the adhering matter such as toner from adhering to each contact portion between the heating roll 14 of the external heating roll 13 and the cleaning web 21 while the heating roll 14 is not rotating. . Further, in this embodiment, along with the separation operation of the external heating roll 13, it stops after the cleaned surface of the cleaning web 21 moves until it passes through the contact position R with the external heating roll 13 as described above. As a result, when the external heating roll 13 returns again after separation, the external heating roll 13 does not come into contact with the portion where the deposits on the web 21 are present. It can avoid more reliably that it adheres to 13.
[0040]
In the third embodiment, the case where the external heating roll 13 including the support mechanism is applied to the fixing device according to the first embodiment has been described. However, it is of course applicable to the fixing device according to the second embodiment described above. Is possible.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the fixing device of the present invention, the cleaning device provided with the cleaning members that respectively contact the surface of the fixing rotator and the surface of the external heating rotator is provided. Deposits such as toner adhering to each surface of the external heating rotator can be cleaned and removed more efficiently and reliably. In addition, the deposits adhering to the surface of the fixing rotator and the surface of the external heating rotator are individually removed at different parts of one cleaning member, so that they can be stably removed over a relatively long period of time. Can do. Since there is no need to separately provide a cleaning device for exclusive cleaning of the surface of the fixing rotator and the surface of the external heating rotator, an unnecessary increase in size of the device is not caused.
[0042]
Therefore, when such a fixing device is used, the fixing defect and the image quality deterioration due to the adhering matter pointed out as problems of the prior art are not caused, and the high-speed continuous operation is within the rated power consumption range. Fixing is sufficiently possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which a fixing device of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration of a main part of the fixing device (in the first embodiment) in FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Fixing device, 13 ... External heating roll (external heating rotator), 14 ... Heating roll (fixing rotator), 15 ... Pressure roll (fixing rotator), 21 ... Cleaning web (cleaning member), 26 ... cleaning roll (cleaning rotator), T ... unfixed toner image (unfixed image), P ... paper (recording sheet), Q ... contact portion of heating roll and external heating roll.

Claims

In a fixing device comprising: a fixing rotator that is pressed against a recording sheet having an unfixed image; and an external heating rotator that rotatably contacts the fixing rotator and heats the surface from the outside.
A cleaning device including a cleaning member that moves in contact with both surfaces of the fixing rotating body and the external heating rotating body;
After the cleaning member is brought into contact with the surface of the external heating rotator, the cleaning member is brought into contact with the surface portion on the upstream side in the rotation direction of the fixing rotator from the contact portion between the fixing rotator and the external heating rotator. Arranged so that
The cleaning device further includes a cleaning rotator that rotates in contact with both surfaces of the fixing rotator and the cleaning member,
The cleaning rotator is disposed so as to abut on the upstream side of the rotation of the fixing rotator from the abutting portion of the fixing rotator with the cleaning member before the cleaning member. Fixing device.

The external heating rotator is disposed so as to be able to contact and separate from the fixing rotator and the cleaning member.
When the external heating rotator is separated, the cleaning member is stopped after being moved until the contact portion with the external heating rotator passes at least the position where the external heating rotator contacts the external heating roll. the fixing device according to claim 1 comprising Te.