JP3619052B2

JP3619052B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus

Info

Publication number: JP3619052B2
Application number: JP14064099A
Authority: JP
Inventors: 圭介井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: JP2000330413A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置における、記録材上の未定着画像を定着させる定着装置、及びこのような定着装置を具備する、複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々の画像形成装置が開発されており、例えば、カラー画像を形成する従来の電子写真方式の画像形成装置として、図３に示すようなものがある。図３に、従来の、カラー電子写真装置としての画像形成装置の構造図を示す。
【０００３】
図３に示されるカラー電子写真装置は、装置本体１の右側から装置本体１の略中央部に亘って設けられている記録材搬送系Ｉと、装置本体１の略中央部に、上記記録材搬送系Ｉを構成している転写ドラム１５に近接して設けられている潜像形成部ＩＩと、潜像形成部ＩＩと近接して配置されている現像手段、すなわち回転式現像装置ＩＩＩとに大別される。
【０００４】
上記記録材搬送系Ｉは、以下のような構成となっている。先ず、上記装置本体１の右壁に開口部が形成されており、この開口部に着脱自在な記録材供給用トレイ２，３が一部機外に突出して配設されている。
【０００５】
この記録材供給用トレイ２，３の略直上部には給紙用ローラ４，５が配設され、これら給紙用ローラ４，５と、その左方に配置された矢印Ａ方向に回転自在な転写手段たる転写ドラム１５とを連絡するように、給紙用ローラ６及び給紙ガイド７，８が設けられている。
【０００６】
これら転写ドラム１５の外周面近傍には回転方向上流側から下流側に向って当接用ローラ９、グリッパ１０、記録材分離用帯電器１１、分離爪１２が順次配設されている。
【０００７】
また、上記転写ドラム１５の内周側には転写帯電器１３、記録材分離用帯電器１４が配設されている。上記転写ドラム１５の右側上部には上記分離爪１２と近接して搬送ベルト手段１６が、そしてこの搬送ベルト手段１６の記録材搬送方向（右）端には定着装置３００が配設されている。この定着装置３００は、定着ローラ３１、加圧ローラ３２、ヒータ３１ａ、及び３２ａ、及び排出ローラ４２を備えている。
【０００８】
この定着装置３００よりもさらに搬送方向後流には装置本体１外へと延在し、装置本体１に対して着脱自在な排出用トレイ１７が配設され、画像が形成された記録材は、排紙ローラ４２によってこの排紙用トレイ１７に排紙される。
【０００９】
次に、上記潜像形成部ＩＩの構成を説明する。先ず、図３矢印Ｂ方向に回転自在な潜像担持体たる感光ドラム１９が、外周面を上記転写ドラム１５の外周面と当接して配設されている。
【００１０】
上記感光ドラム１９の上方でその外周面近傍には、この感光ドラム１９の回転方向上流側から下流側に向って除電用帯電器２０、クリーニング手段２１、及び一次帯電器２３が順次配設され、さらに上記感光ドラム１９の外周面上に静電潜像を形成するためのレーザビームスキャナのごとき像露光手段２４、及び像露光反射手段２５が配設されている。
【００１１】
最後に上記回転式現像装置ＩＩＩの構成は以下のごとくである。上記感光ドラム１９の外周面と対向する位置に、回転自在な筐体（以下「回転体」という）２６が配設され、この回転体２６中には四種類の現像装置が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム１９の外周面上に形成された静電潜像を可視化（すなわち現像化）するようになっている。
【００１２】
上記四種類の現像装置は、それぞれイエロー現像装置２７Ｙ、マゼンタ現像装置２７Ｍ、シアン現像装置２７Ｃ、及びブラック現像装置２７ＢＫとなっている。
【００１３】
上述したごとき構成の画像形成装置全体のシーケンスについて、先ず、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明する。上述した感光ドラム１９が図３矢印Ｂ方向に回転すると、この感光ドラム１９上の感光体は一次帯電器２３によって均等に帯電される。
【００１４】
一次帯電器２３による感光ドラム１９上に対する均等な帯電が行われると、原稿２８のイエロー画像信号にて変調されたレーザ光Ｅにより画像露光が行われ、感光ドラム１９上に静電潜像が形成され、回転体２６の回転によりあらかじめ現像位置に定置されたイエロー現像装置２７Ｙによって上記静電潜像の現像が行われる。
【００１５】
一方、給紙ガイド７、給紙ローラ６、給紙ガイド８を経由して搬送されてきた記録材は、所定のタイミングにてグリッパ１０により保持され、当接用ローラ９とこの当接用ローラ９と対向している電極とによって静電的に転写ドラム１５に巻き付けられる。
【００１６】
転写ドラム１５は、感光ドラム１９と同期して図３矢印Ａ方向に回転しており、イエロー現像装置２７Ｙで現像された顕画像は、上記感光ドラム１９の外周面と上記転写ドラム１５の外周面とが当接している部位にて転写帯電器１３によって転写される。転写ドラム１５はそのまま、回転を継続し、次の色（図３においてはマゼンタ）の転写に備える。
【００１７】
一方、感光ドラム１９は上記除電用帯電器２０により除電され、従来公知のブレード法によるクリーニング手段２１によってクリーニングされた後、再び一次帯電器２３によって帯電され、次のマゼンタ画像信号により上記のような像露光を受ける。
【００１８】
上記回転式現像装置は、感光ドラム１９上に上記像露光によってマゼンタ画像信号による静電潜像が形成される間に回転して、マゼンタ現像装置２７Ｍを上述した所定の現像位置に定着せしめ所定のマゼンタ現像を行う。
【００１９】
引き続いて、上述したごときプロセスをそれぞれシアン色及びブラック色に対しても実施し、四色分の転写が終了すると、記録材上に形成された四色顕画像は各帯電器１４、２０により除電され、上記グリッパ１０による記録材の把持が解除されると共に、この記録材は、分離爪１２によって転写ドラム１５より分離され、搬送ベルト１６で定着装置３００に送られ、この定着装置３００において、熱と圧力により定着され一連のフルカラープリントシーケンスが終了し、所要のフルカラープリント画像が形成されることとなる。
【００２０】
次に、以上のような従来の画像形成装置における定着装置３００について、図４を用いて詳しく説明する。図４に、図３に示される定着装置３００の構造図を示す。
【００２１】
図４において３１は回転自在に配設された定着ローラであり、この定着ローラ３１は金属製芯金の表面にシリコーンゴムとフッ素ゴムとを所定の厚さに被覆した構造になっており、ハロゲンランプ等のヒータ３１ａを内包して矢印方向に回転自在に軸支されている。
【００２２】
上記定着ローラ３１の下方には加圧ローラ３２が圧接するように配設されており、上記定着ローラ３１に従動回転するように軸支されている。
【００２３】
この加圧ローラ３２は、金属製芯金の表面にシリコーンゴムとフッ素ゴムとを所定の厚さに被覆した構造になっており、内部には定着ローラ３１と同様にハロゲンランプ等のヒータ３２ａが配設されている。
【００２４】
また、上記定着ローラ３１に接離自在に配設された離型剤塗布装置３３は、離型剤としてシリコーンオイルを収納した離型剤容器たるオイルパン３３ａと、このオイルパン３３ａから離型剤を汲み上げる汲み上げローラ３３ｂと、離型剤を定着ローラ３１に塗布する塗布用回転体たる塗布ローラ３３ｃと、離型剤の塗布量を制御するための規制部材たるブレード３３ｄとから構成されている。
【００２５】
そして、回転自在に軸支された塗布ローラ３３ｃはスポンジゴムの表面にシリコーンゴムを被覆してあり、定着ローラ３１に着脱自在に配設されて離型剤を塗布している。
【００２６】
ブレード３３ｄは塗布ローラ３３ｃに対して一定の角度で板金に固定され、塗布ローラ３３ｃに一定の圧力で押し当てられている。したがって、汲み上げローラ３３ｂにより汲み上げられてきた離型剤（シリコーンオイル）の塗布量は、このブレード３３ｄにより一定に調整され記録材Ｓの先端から後端まで塗布される。
【００２７】
さらに、上記定着ローラ３１、及び加圧ローラ３２にはクリーニング装置３４、３５が当接されており、定着ローラ３１側にはニッケルウェブ３４ａ、加圧ローラ３２側にはノーメックスフェルト３５ａが圧接してローラのクリーニングを行っている。また、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３５ｂ、３５ｃ、及び３５ｄはクリーニングローラである。
【００２８】
以上のような定着装置に記録材Ｓが搬送されてくると、定着ローラ３１と加圧ローラ３２は一定速度で回転し、記録材Ｓは定着ローラ３１と加圧ローラ３２の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱され表面に担持した未定着トナーが溶融され、定着が行われている。
【００２９】
ここで、定着ローラ３１や加圧ローラ３２の表面温度は、それぞれのローラに接触したサーミスタ３６の信号から読み取ることができ、それぞれのローラ内部に入ったヒータの点滅によってローラ表面の温度を制御している。
【００３０】
通常、それぞれのローラの表面温度は１５０℃に設定されており、ローラの表面温度が１５０℃以上になると、ヒータは消え、１５０℃以下になるとヒータがつくように設定されている。以下、定着ローラは上ローラと呼び、加圧ローラは下ローラと呼ぶ。
【００３１】
しかし、ローラは、アルミの芯金とゴムで形成されているため、ヒータがついてから、表面に熱が伝わるまでに時間がかかる。そのため上記のように制御されたローラ表面温度は、１５０±２℃で振動する。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の定着装置、及びこのような定着装置を具備した従来の画像形成装置においては、記録材への現像剤の定着力が低くなるおそれを有している。これは、定着用ローラの温度が低下することに起因する。
【００３３】
すなわち、ローラに紙を通紙した場合、ローラは紙に熱を奪われローラの表面温度は減少する。従来の画像形成装置における、この温度変化について図５を参照して説明する。
【００３４】
図５に、従来の画像形成装置における、Ａ３紙を１分間に５０枚の速さで通紙したときの、ローラ表面温度の変化の実験結果の１例のグラフを示す。ここで、図５において、横軸は時間［秒］、縦軸は温度［℃］を示す。
【００３５】
図５のグラフからも明らかなように、上ローラは下ローラよりもゴムが厚いために、ヒータからの熱が伝わりにくく、温度ダウンが多く、１６９℃の状態から、１枚目の通紙で１５１℃まで下がる。一方、下ローラは１６８℃の状態から、１枚目の通紙で１５４℃まで下がる。
【００３６】
紙がローラを通った後、温度は回復するが次の紙が侵入するとまた下がり始め、紙が出るとまた回復し、このようにして、温度の振動は繰り返される。それぞれのローラのヒータは、１枚目の温度ダウンですぐに点灯するが、熱が表面に伝わるまでに、時間がかかるために、１２枚目までは、温度は振動しながら減少し、ゆっくり回復を始める。
【００３７】
このローラの最下点の温度は、定着性に重要な影響を与える。すなわち、画像形成装置に用いられる定着装置は、加熱と加圧とによる定着装置であるため、温度が低いと定着力が落ちてしまうからである。
【００３８】
ここで、温度に対するのり量の関係について図６を参照して説明する。図６に、従来の画像形成装置における、温度に対する最大定着可能のり量の実験結果の１例のグラフを示す。ここで、のり量とは紙にのっているトナーの重さである。
【００３９】
図６において、系列１は片面にトナーが載っているときの最大定着可能のり量であり、系列２は両面時の最大定着可能のり量である。また、横軸はローラの温度［℃］、縦軸は最大のり量［ｇ／Ａ４］を示す。図６から、温度が低くなる程、定着力が落ちていることが分かる。
【００４０】
したがって、定着性を考えるとローラ表面温度の初期設定は高い程良いということになる。しかし、温度を高くした場合、ローラの耐摩耗性が悪くなったり、定着画像の光沢度が上がってしまい、画像の見た目が悪くなってしまうという問題点がある。
【００４１】
したがって、ローラ表面温度の初期設定は低く、通紙による温度ダウンは小さいという状態が理想である。
【００４２】
一方、先に述べたように、フルカラーの画像形成における定着装置では、上ローラへ、離型剤としてオイル、一般的にはシリコーンオイルを塗布する。
【００４３】
すなわち、もしこのオイルがなければ、コピー用紙などの記録材にトナーを固着させる際に定着ローラにトナーが付着する。そして、このトナー付着することにより、コピー用紙も定着ローラに巻きつき、ジャムが発生することとなる。
【００４４】
このオイル塗布はローラ回転時にのみ行われ、オイルの温度は約３０℃くらいであるために、オイル塗布の効果によって当然、上ローラ、下ローラの通紙による温度ダウンは、大きくなってしまう。
【００４５】
通紙による温度ダウンを小さくしようとした場合、定着ローラのゴムの厚さを薄くするという手があるが、これを薄くした場合、ローラが硬くなってしまうことから、上下ローラ間の圧接部のニップが取れなくなってしまい、逆に定着力は落ちてしまう。このため、通紙による温度ダウンを小さくするための効果的な従来技術はなく、初期設定の温度を上げて、ローラの寿命が短くなってしまうのを妥協しているのが現状である。
【００４６】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、画質の低下、及び装置の短寿命化を防止しつつ、定着力の向上を図ることが可能な定着装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００４７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、記録材に形成された未定着像を圧接部にて熱定着する定着回転体及び加圧回転体と、前記定着回転体に塗布するための離型剤を収納した離型剤容器と、前記離型剤容器から前記定着回転体へ離型剤を搬送する離型剤搬送管と、を有する定着装置において、
前記離型剤搬送管による離型剤搬送路が前記加圧回転体の下方を迂回してから前記定着回転体の上方へ至るように構成されていることを特徴とする。
【００５１】
さらに、本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置により画像が定着される記録材に、該画像を形成する画像形成手段を備えることを特徴とする。
【００５２】
したがって、本発明に係る定着装置、及び画像形成装置によれば、互いに圧接しながら回転自在に配設された一対の定着用回転体が形成する圧接部で未定着画像を有する記録材を挟圧搬送し、この記録材上の未定着画像の加熱定着を行うと共に、一対の定着用回転体と記録材とを分離するための離型剤を用いる定着装置において、離型剤の温度を自由に制御できることによって、通紙時には離型剤の温度を高くすることによって、ローラの表面温度のダウンを抑えることができ、定着性を向上することができる。
【００５５】
また、離型剤を暖めるために、離型剤搬送手段を定着用回転体の近傍を経由させていることにより、暖められた離型剤によって定着用回転体の表面温度の低下を抑えることができ、定着性を向上させることができる。
【００５６】
ここで、本発明に係る定着装置、及び画像形成装置に利用される離型剤としては、一般的なシリコーンオイルその他のオイルを用いることができるが、本発明はこのような離型剤に限定されるものではなく、その他の任意の離型剤を用いることができる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る定着装置、及び画像形成装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００５８】
（第１の実施形態）
まず、図１に、本発明に係る定着装置の第１の実施形態の構造図を示す。ただし、図１に示される部材のうち、従来の定着装置を示す図４に示される部材と同様の部材については同じ番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
図１において、３８はオイルパン３３ａの下に置かれた加熱装置である。また、オイルパン３３ａにはサーミスタ３６がついており、その信号を受け、オイルパン３３ａの温度が８０℃以上になると加熱装置３８が休止し、８０℃以下になると起動する。
【００６０】
このようにしてオイルパン３３ａの温度は８０±５℃に維持され、このとき、オイルパン３３ａ中のシリコーンオイル（以下、単にオイルともいう。）の温度は５０±５℃に維持される。
【００６１】
オイルは通常、加熱装置３８のない状態では、約３０℃の状態でローラに塗布されるため、この加熱装置３８によって約２０℃分オイルの温度を上昇させることができる。
【００６２】
そして、温度の高いオイルを定着ローラに塗布することにより、定着ローラ３１、及び加圧ローラ３２の通紙時の温度ダウンを抑えることができる。
【００６３】
上記第１の実施形態の、実験結果の１例としては、この加熱装置３８に加熱され温度の上昇したオイルをローラに塗布すると、上ローラのほうが下ローラよりも供給されるオイル量が多いため、上ローラの表面温度のダウンを約１０℃抑えることができ、下ローラは約５℃抑えることができた。
【００６４】
その結果、定着性は０．４ｇ／Ａ４分向上することができた。また、本発明におけるオイルの加熱は、必ずしも上記のような温度に限定する必要はなく、この加熱装置の出力調整によって、オイルパンの温度は自由に設定でき、従ってオイルの温度も調整できる。
【００６５】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る定着装置の第２の実施形態について図２を参照して説明する。図２に、本発明に係る定着装置の第２の実施形態の構造図を示し、図２の（ａ）に、その正面構造図、図２の（ｂ）に、その側面構造図を示す。ただし、図２に示される部材において、図１に示される部材と同様な部材には同じ番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
まず、図２に示される３９はオイル管であり、このオイル管３９を通って、シリコーンオイルは定着ローラ３１に供給される。オイルは定着ローラ３１上を、定着ローラ３１に当接されたフェルト４０まで伝わり、そこに含浸される。
【００６７】
フェルト４０に溜まったオイルのうちの少量のオイルが、定着ローラ３１上へすり抜け、ブレード４１によって、均一に規制される。
【００６８】
オイル管３９は、加圧ローラ３２側を経由してから定着ローラ３１側へ行き、オイルを供給するが、オイルはオイル管３９を通って加圧ローラ３２側を通過するときに、加圧ローラ３２の熱をもらうために、オイルパン３３ａから直接定着ローラ３１側へ行ってオイルを供給した場合よりも、オイルの温度は上昇する。
【００６９】
一例として、加圧ローラ３２を経由した場合のオイルの温度は約５０℃であり、加圧ローラ３２を経由しなかった場合は、約３０℃である。もちろん、これら２つの温度の組み合わせは、使用する部材や環境などにより任意に変更することができるものである。
【００７０】
このためオイル管３９が加圧ローラ３２の底部側を経由した系では、約２０℃分オイルの温度を上昇させることができる。温度の高いオイルを供給することにより、通紙時の温度ダウンを抑えることができる。
【００７１】
上記第２の実施形態の、実験結果の１例としては、この加熱装置に加熱され温度の上昇したオイルをローラに塗布すると、上ローラのほうが下ローラよりも供給されるオイル量が多いため、上ローラの表面温度のダウンを約１０℃抑えることができ、下ローラは約５℃抑えることができる。その結果、定着性は０．４ｇ／Ａ４分向上することができた。
【００７２】
ただし、本発明に係る定着装置の第２の実施形態は、図２に示されるようなオイル管３９の形状に限定されるものではなく、このオイル管を通ったオイルが、十分に加熱されるような形状であれば良い。例えば、オイル管が蛇行、湾曲、ねじれなどを伴っていても良く、このようなオイル管が定着ローラ３１や、加圧ローラ３２等の近辺に配置されることにより、十分に加熱されることになる。
【００７３】
また、上記実施形態の説明においては、定着装置のみを説明したが、このような定着装置を具備した画像形成装置であっても、上記と同様な効果があることは明白である。
【００７４】
例えば、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としては、上記本発明に係る定着装置の第１の実施形態、及び第２の実施形態が、図３に示される従来の定着装置３００にとって代わった実施形態を挙げることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、離型剤の温度を適切に制御することによって、定着用回転体の表面温度のダウンを抑えることができ、定着性を向上することが可能な定着装置、及び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】本発明に係る定着装置の第１の実施形態の構造図である。
【図２】本発明に係る定着装置の第２の実施形態の構造図である。
【図３】従来の画像形成装置の構造図である。
【図４】図３に示される画像形成装置が具備する定着装置の構造図である。
【図５】図３に示される画像形成装置における、通紙したときの、ローラ表面温度の変化を示すグラフである。
【図６】図３に示される画像形成装置における、温度に対する最大定着可能のり量のグラフである。
【符号の説明】
１装置本体
２，３記録剤供給用トレイ
４，５給紙用ローラ
６給紙用ローラ
７，８給紙ガイド
９当接用ローラ
１０グリッパ
１１記録剤分離用帯電器
１２分離爪
１３転写帯電器
１４記録剤分離用帯電器
１５転写ドラム
１６搬送ベルト手段
１７排出用トレイ
１９感光ドラム
２０除電用帯電器
２１クリーニング手段
２３一次帯電器
２４像露光手段
２５像露光反射手段
２６回転体
２７Ｙイエロー現像装置
２７Ｍマゼンダ現像装置
２７Ｃシアン現像装置
２７ＢＫブラック現像装置
２８原稿
３１定着ローラ
３１ａヒータ
３２加圧ローラ
３２ａヒータ
３３離型剤塗布装置
３３ａオイルパン
３３ｂ汲み上げローラ
３３ｃ塗布ローラ
３３ｄブレード
３４クリーニング装置
３４ａニッケルウェブ
３４ｂ，３４ｃ，３４ｄクリーニングローラ
３５クリーニング装置
３５ａノーメックスフェルト
３５ｂ，３５ｃ，３５ｄクリーニングローラ
３６サーミスタ
３８加熱装置
３９オイル管
４０フェルト
４１ブレード
４２排紙ローラ
３００定着装置
Ｅレーザ光
Ｓ記録材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed image on a recording material in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, and image forming such as a copying machine or a laser beam printer provided with such a fixing device. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various image forming apparatuses have been developed. For example, a conventional electrophotographic image forming apparatus for forming a color image is shown in FIG. FIG. 3 is a structural diagram of a conventional image forming apparatus as a color electrophotographic apparatus.
[0003]
The color electrophotographic apparatus shown in FIG. 3 includes a recording material conveying system I provided from the right side of the apparatus main body 1 to a substantially central portion of the apparatus main body 1, and the recording material on the substantially central portion of the apparatus main body 1. The latent image forming unit II provided in the vicinity of the transfer drum 15 constituting the transport system I and the developing means arranged in the vicinity of the latent image forming unit II, that is, the rotary developing device III. Broadly divided.
[0004]
The recording material transport system I has the following configuration. First, an opening is formed in the right wall of the apparatus main body 1, and detachable recording material supply trays 2 and 3 are arranged to protrude outside the apparatus.
[0005]
Feeding rollers 4 and 5 are disposed substantially directly above the recording material supply trays 2 and 3, and can freely rotate in the direction of arrow A disposed on the left side of these feeding rollers 4 and 5. A paper feed roller 6 and paper feed guides 7 and 8 are provided so as to communicate with the transfer drum 15 as a proper transfer means.
[0006]
Near the outer peripheral surface of the transfer drum 15, a contact roller 9, a gripper 10, a recording material separation charger 11, and a separation claw 12 are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side in the rotation direction.
[0007]
A transfer charger 13 and a recording material separation charger 14 are disposed on the inner peripheral side of the transfer drum 15. A conveying belt means 16 is disposed in the upper right part of the transfer drum 15 in the vicinity of the separation claw 12, and a fixing device 300 is disposed at the recording material conveying direction (right) end of the conveying belt means 16. The fixing device 300 includes a fixing roller 31, a pressure roller 32, heaters 31 a and 32 a, and a discharge roller 42.
[0008]
A recording medium on which an image is formed is provided with a discharge tray 17 that extends to the outside of the apparatus main body 1 further downstream than the fixing apparatus 300 and is detachable from the apparatus main body 1. The paper is discharged onto the paper discharge tray 17 by the paper discharge roller 42.
[0009]
Next, the configuration of the latent image forming unit II will be described. First, a photosensitive drum 19, which is a latent image carrier that can rotate in the direction of arrow B in FIG. 3, is disposed with its outer peripheral surface in contact with the outer peripheral surface of the transfer drum 15.
[0010]
Above the photosensitive drum 19 and in the vicinity of the outer peripheral surface thereof, a static elimination charger 20, a cleaning unit 21, and a primary charger 23 are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side in the rotational direction of the photosensitive drum 19. Further, image exposure means 24 and image exposure reflection means 25 such as a laser beam scanner for forming an electrostatic latent image are provided on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 19.
[0011]
Finally, the structure of the rotary developing device III is as follows. A rotatable housing (hereinafter referred to as “rotating body”) 26 is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the photosensitive drum 19, and four types of developing devices are arranged in the rotating body 26 at four positions in the circumferential direction. The electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 19 is visualized (that is, developed).
[0012]
The four types of developing devices are a yellow developing device 27Y, a magenta developing device 27M, a cyan developing device 27C, and a black developing device 27BK, respectively.
[0013]
First, the sequence of the entire image forming apparatus having the above-described configuration will be briefly described by taking the case of the full color mode as an example. When the photosensitive drum 19 described above rotates in the direction of arrow B in FIG. 3, the photosensitive member on the photosensitive drum 19 is uniformly charged by the primary charger 23.
[0014]
When the primary charger 23 uniformly charges the photosensitive drum 19, image exposure is performed by the laser beam E modulated by the yellow image signal of the document 28, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 19. Then, the electrostatic latent image is developed by the yellow developing device 27Y previously set at the developing position by the rotation of the rotating body 26.
[0015]
On the other hand, the recording material conveyed via the paper feed guide 7, the paper feed roller 6, and the paper feed guide 8 is held by the gripper 10 at a predetermined timing, and the contact roller 9 and the contact roller 9 is electrostatically wound around the transfer drum 15 by the electrode facing the electrode 9.
[0016]
The transfer drum 15 is rotated in the direction of arrow A in FIG. 3 in synchronization with the photosensitive drum 19, and the developed image developed by the yellow developing device 27 </ b> Y is the outer peripheral surface of the photosensitive drum 19 and the outer peripheral surface of the transfer drum 15. Is transferred by the transfer charger 13 at a portion where the two are in contact with each other. The transfer drum 15 continues to rotate to prepare for the transfer of the next color (magenta in FIG. 3).
[0017]
On the other hand, the photosensitive drum 19 is neutralized by the neutralization charger 20, cleaned by a cleaning means 21 by a conventionally known blade method, charged again by the primary charger 23, and the above-mentioned as described above by the next magenta image signal. Receive image exposure.
[0018]
The rotary developing device rotates while the electrostatic latent image based on the magenta image signal is formed on the photosensitive drum 19 by the image exposure, and fixes the magenta developing device 27M to the predetermined developing position described above. Perform magenta development.
[0019]
Subsequently, the above-described process is performed for each of the cyan and black colors, and when the transfer for the four colors is completed, the four-color visible image formed on the recording material is discharged by the chargers 14 and 20. Then, the gripping of the recording material by the gripper 10 is released, and the recording material is separated from the transfer drum 15 by the separation claw 12 and sent to the fixing device 300 by the conveying belt 16. And a series of full color print sequences are completed, and a required full color print image is formed.
[0020]
Next, the fixing device 300 in the conventional image forming apparatus as described above will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a structural diagram of the fixing device 300 shown in FIG.
[0021]
In FIG. 4, reference numeral 31 denotes a fixing roller that is rotatably arranged. The fixing roller 31 has a structure in which silicone rubber and fluororubber are coated to a predetermined thickness on the surface of a metal core. A heater 31a such as a lamp is included and is rotatably supported in the direction of the arrow.
[0022]
A pressure roller 32 is disposed below the fixing roller 31 so as to be in pressure contact with the fixing roller 31 and is pivotally supported to rotate following the fixing roller 31.
[0023]
The pressure roller 32 has a structure in which silicone rubber and fluororubber are coated with a predetermined thickness on the surface of a metal core bar. Like the fixing roller 31, a heater 32a such as a halogen lamp is provided inside. It is arranged.
[0024]
Further, the release agent application device 33 disposed so as to be able to come into contact with and separate from the fixing roller 31 includes an oil pan 33a which is a release agent container containing silicone oil as a release agent, and a release agent from the oil pan 33a. A pumping roller 33b that pumps up the toner, a coating roller 33c that is a rotating body for coating the mold release agent on the fixing roller 31, and a blade 33d that is a regulating member for controlling the amount of the mold release agent applied.
[0025]
The application roller 33c that is rotatably supported covers the surface of sponge rubber with silicone rubber, and is detachably disposed on the fixing roller 31 to apply a release agent.
[0026]
The blade 33d is fixed to the sheet metal at a constant angle with respect to the application roller 33c, and is pressed against the application roller 33c with a constant pressure. Accordingly, the application amount of the release agent (silicone oil) pumped up by the pumping roller 33b is adjusted to be constant by the blade 33d and applied from the front end to the rear end of the recording material S.
[0027]
Further, cleaning devices 34 and 35 are in contact with the fixing roller 31 and the pressure roller 32, a nickel web 34a is in contact with the fixing roller 31 side, and a Nomex felt 35a is in pressure contact with the pressure roller 32 side. The roller is being cleaned. Reference numerals 34b, 34c, 34d, 35b, 35c, and 35d denote cleaning rollers.
[0028]
When the recording material S is conveyed to the fixing device as described above, the fixing roller 31 and the pressure roller 32 rotate at a constant speed, and the recording material S passes between the fixing roller 31 and the pressure roller 32. Further, unfixed toner carried on the surface by being pressurized and heated at a substantially constant pressure and temperature from both the front and back surfaces is melted and fixed.
[0029]
Here, the surface temperature of the fixing roller 31 and the pressure roller 32 can be read from the signal of the thermistor 36 in contact with each roller, and the temperature of the roller surface is controlled by blinking of the heater inside each roller. ing.
[0030]
Usually, the surface temperature of each roller is set to 150 ° C., and when the surface temperature of the roller becomes 150 ° C. or higher, the heater is turned off, and when it becomes 150 ° C. or lower, the heater is turned on. Hereinafter, the fixing roller is referred to as an upper roller, and the pressure roller is referred to as a lower roller.
[0031]
However, since the roller is formed of an aluminum cored bar and rubber, it takes time until the heat is transmitted to the surface after the heater is attached. Therefore, the roller surface temperature controlled as described above vibrates at 150 ± 2 ° C.
[0032]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional fixing device and the conventional image forming apparatus provided with such a fixing device, there is a possibility that the fixing force of the developer to the recording material is lowered. This is due to a decrease in the temperature of the fixing roller.
[0033]
That is, when paper is passed through the roller, the roller is deprived of heat and the surface temperature of the roller decreases. This temperature change in the conventional image forming apparatus will be described with reference to FIG.
[0034]
FIG. 5 shows a graph of an example of an experimental result of a change in roller surface temperature when A3 paper is passed at a speed of 50 sheets per minute in a conventional image forming apparatus. Here, in FIG. 5, the horizontal axis indicates time [second], and the vertical axis indicates temperature [° C.].
[0035]
As is apparent from the graph of FIG. 5, the upper roller is thicker than the lower roller, so that the heat from the heater is difficult to be transmitted, the temperature is often lowered, and the first sheet passes from 169 ° C. Decrease to 151 ° C. On the other hand, the lower roller is lowered from 168 ° C. to 154 ° C. when the first sheet is passed.
[0036]
After the paper passes through the roller, the temperature recovers but begins to drop again when the next paper enters, and again when the paper comes out, thus the temperature oscillation is repeated. The heater of each roller is turned on immediately when the temperature of the first sheet is lowered, but it takes time until the heat is transferred to the surface. Therefore, until the 12th sheet, the temperature decreases with vibration and slowly recovers. Begin.
[0037]
The temperature at the lowest point of the roller has an important influence on the fixing property. That is, the fixing device used in the image forming apparatus is a fixing device using heating and pressurization, so that the fixing power decreases when the temperature is low.
[0038]
Here, the relationship of the amount of paste with respect to temperature will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph showing an example of a result of an experiment of the maximum fixable amount with respect to temperature in a conventional image forming apparatus. Here, the amount of glue is the weight of toner on the paper.
[0039]
In FIG. 6, series 1 is a maximum fixable amount when toner is placed on one side, and series 2 is a maximum fixable amount when both sides are placed. The horizontal axis represents the roller temperature [° C.], and the vertical axis represents the maximum amount [g / A4]. From FIG. 6, it can be seen that the lower the temperature, the lower the fixing force.
[0040]
Therefore, considering the fixing property, the higher the initial setting of the roller surface temperature, the better. However, when the temperature is increased, there is a problem that the abrasion resistance of the roller is deteriorated, the glossiness of the fixed image is increased, and the appearance of the image is deteriorated.
[0041]
Therefore, it is ideal that the initial setting of the roller surface temperature is low and the temperature decrease due to paper passing is small.
[0042]
On the other hand, as described above, in a fixing device in full-color image formation, oil, generally silicone oil, is applied to the upper roller as a release agent.
[0043]
That is, if this oil is not present, the toner adheres to the fixing roller when the toner is fixed to a recording material such as copy paper. When the toner adheres, the copy sheet is also wound around the fixing roller, and jamming occurs.
[0044]
This oil application is performed only when the roller rotates, and the temperature of the oil is about 30 ° C. Therefore, due to the effect of the oil application, the temperature reduction due to the passing of the upper roller and the lower roller is naturally increased.
[0045]
When trying to reduce the temperature drop due to paper passing, there is a hand to reduce the thickness of the rubber of the fixing roller, but if this is thinned, the roller will become hard, so the pressure contact part between the upper and lower rollers will be The nip can no longer be removed, and the fixing power is reduced. For this reason, there is no effective conventional technique for reducing the temperature decrease due to paper passing, and the current situation is that the initial setting temperature is raised and the life of the roller is shortened.
[0046]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of improving the fixing force while preventing deterioration in image quality and shortening of the life of the apparatus. And
[0047]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a fixing device according to the present invention applies a fixing rotator and a pressure rotator for thermally fixing an unfixed image formed on a recording material at a press-contact portion, and applying the fixing rotator to the fixing rotator. In a fixing device having a release agent container containing the release agent, and a release agent transport pipe for transporting the release agent from the release agent container to the fixing rotating body ,
The release agent conveyance path by the release agent conveyance pipe is configured to bypass the lower side of the pressurizing rotator and then to the upper side of the fixing rotator .
[0051]
Furthermore, an image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms an image on a recording material on which an image is fixed by the fixing device.
[0052]
Therefore, according to the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention, the recording material having the unfixed image is sandwiched and pressed between the press contact portions formed by the pair of fixing rotators arranged so as to be rotatable while being pressed against each other. In the fixing device that transports and heat-fixes the unfixed image on the recording material and uses a release agent for separating the pair of fixing rotators and the recording material, the temperature of the release agent can be freely set. By being able to control, by raising the temperature of the release agent during the sheet passing, it is possible to suppress the decrease in the surface temperature of the roller and to improve the fixability.
[0055]
In addition, in order to warm the release agent, the release agent conveying means is routed in the vicinity of the fixing rotator, thereby suppressing the decrease in the surface temperature of the fixing rotator due to the warmed release agent. And fixability can be improved.
[0056]
Here, as the releasing agent used in the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention, general silicone oil and other oils can be used. However, the present invention is limited to such a releasing agent. Any other mold release agent can be used.
[0057]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of a fixing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0058]
(First embodiment)
First, FIG. 1 shows a structural diagram of a first embodiment of a fixing device according to the present invention. However, among the members shown in FIG. 1, the same members as those shown in FIG. 4 showing the conventional fixing device are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0059]
In FIG. 1, reference numeral 38 denotes a heating device placed under the oil pan 33a. The oil pan 33a is provided with a thermistor 36. Upon receipt of the signal, the heating device 38 is stopped when the temperature of the oil pan 33a is 80 ° C. or higher, and is activated when the temperature is 80 ° C. or lower.
[0060]
In this way, the temperature of the oil pan 33a is maintained at 80 ± 5 ° C., and at this time, the temperature of the silicone oil (hereinafter also simply referred to as oil) in the oil pan 33a is maintained at 50 ± 5 ° C.
[0061]
Since oil is normally applied to the roller at about 30 ° C. without the heating device 38, the temperature of the oil can be increased by about 20 ° C. by this heating device 38.
[0062]
Then, by applying high temperature oil to the fixing roller, it is possible to suppress a temperature decrease when the fixing roller 31 and the pressure roller 32 pass.
[0063]
As an example of the experimental result of the first embodiment, when the oil heated by the heating device 38 and heated is applied to the roller, the upper roller supplies more oil than the lower roller. The lowering of the surface temperature of the upper roller could be suppressed by about 10 ° C., and the lower roller could be suppressed by about 5 ° C.
[0064]
As a result, the fixability could be improved by 0.4 g / A4 minutes. Further, the heating of oil in the present invention is not necessarily limited to the above-described temperature, and the temperature of the oil pan can be freely set by adjusting the output of the heating device, and therefore the temperature of the oil can also be adjusted.
[0065]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the fixing device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a structural diagram of a second embodiment of the fixing device according to the present invention, FIG. 2 (a) shows a front structural diagram thereof, and FIG. 2 (b) shows a side structural diagram thereof. However, in the members shown in FIG. 2, the same members as those shown in FIG.
[0066]
First, reference numeral 39 shown in FIG. 2 denotes an oil pipe, through which the silicone oil is supplied to the fixing roller 31. The oil travels on the fixing roller 31 to the felt 40 in contact with the fixing roller 31, and is impregnated there.
[0067]
A small amount of the oil accumulated in the felt 40 passes through the fixing roller 31 and is uniformly regulated by the blade 41.
[0068]
The oil pipe 39 passes through the pressure roller 32 side and then goes to the fixing roller 31 side to supply oil, but when the oil passes through the oil pipe 39 and passes through the pressure roller 32 side, the pressure roller In order to obtain the heat of 32, the temperature of the oil rises more than when oil is supplied directly from the oil pan 33a to the fixing roller 31 side.
[0069]
As an example, the temperature of oil when passing through the pressure roller 32 is about 50 ° C., and when not passing through the pressure roller 32, it is about 30 ° C. Of course, the combination of these two temperatures can be arbitrarily changed depending on the member used, the environment, and the like.
[0070]
For this reason, in the system in which the oil pipe 39 passes through the bottom side of the pressure roller 32, the temperature of the oil can be raised by about 20 ° C. By supplying oil with a high temperature, it is possible to suppress a temperature decrease during paper feeding.
[0071]
As an example of the experimental result of the second embodiment, when oil heated by this heating device and heated to the roller is applied to the roller, the amount of oil supplied to the upper roller is larger than that of the lower roller. The lowering of the surface temperature of the upper roller can be suppressed by about 10 ° C., and the lower roller can be suppressed by about 5 ° C. As a result, the fixability could be improved by 0.4 g / A4 minutes.
[0072]
However, the second embodiment of the fixing device according to the present invention is not limited to the shape of the oil pipe 39 as shown in FIG. 2, and the oil passing through the oil pipe is sufficiently heated. Any shape is acceptable. For example, the oil pipe may be accompanied by meandering, bending, twisting, etc., and such an oil pipe is disposed in the vicinity of the fixing roller 31, the pressure roller 32, etc., so that it can be sufficiently heated. Become.
[0073]
In the above description of the embodiment, only the fixing device has been described. However, it is obvious that an image forming apparatus including such a fixing device has the same effect as described above.
[0074]
For example, as one embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, the first embodiment and the second embodiment of the fixing apparatus according to the present invention replace the conventional fixing apparatus 300 shown in FIG. Embodiments can be mentioned.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by appropriately controlling the temperature of the release agent, it is possible to suppress a decrease in the surface temperature of the fixing rotator and to improve the fixing property. An apparatus and an image forming apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of a first embodiment of a fixing device according to the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of a second embodiment of a fixing device according to the present invention.
FIG. 3 is a structural diagram of a conventional image forming apparatus.
4 is a structural diagram of a fixing device included in the image forming apparatus shown in FIG. 3;
5 is a graph showing a change in roller surface temperature when a sheet is passed in the image forming apparatus shown in FIG.
6 is a graph of the maximum fixable glue amount with respect to temperature in the image forming apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2, 3 Recording agent supply trays 4, 5 Feed roller 6 Feed rollers 7, 8 Feed guide 9 Contact roller 10 Gripper 11 Recording agent separation charger 12 Separation claw 13 Transfer charger 14 Recording Agent Separating Charger 15 Transfer Drum 16 Conveying Belt Unit 17 Ejection Tray 19 Photosensitive Drum 20 Charge Removing Charger 21 Cleaning Unit 23 Primary Charger 24 Image Exposure Unit 25 Image Exposure Reflection Unit 26 Rotating Body 27Y Yellow Developing Device 27M Magenta developing device 27C Cyan developing device 27BK Black developing device 28 Document 31 Fixing roller 31a Heater 32 Pressure roller 32a Heater 33 Release agent coating device 33a Oil pan 33b Pumping roller 33c Coating roller 33d Blade 34 Cleaning device 34a Nickel webs 34b, 34c 34d Cleaning row 35 a cleaning device 35a Nomex felt 35b, 35c, 35d cleaning roller 36 thermistor 38 heating device 39 oil pipe 40 felt 41 the blade 42 discharge rollers 300 fixing device E laser beam S recording medium

Claims

記録材に形成された未定着像を圧接部にて熱定着する定着回転体及び加圧回転体と、前記定着回転体に塗布するための離型剤を収納した離型剤容器と、前記離型剤容器から前記定着回転体へ離型剤を搬送する離型剤搬送管と、を有する定着装置において、
前記離型剤搬送管による離型剤搬送路が前記加圧回転体の下方を迂回してから前記定着回転体の上方へ至るように構成されていることを特徴とする定着装置。 A fixing rotator and a pressure rotator for thermally fixing an unfixed image formed on the recording material at the press contact portion, a release agent container containing a release agent for application to the fixing rotator, and the release agent. In a fixing device having a release agent transport pipe for transporting a release agent from a mold agent container to the fixing rotator ,
The fixing device, wherein the release agent conveyance path by the release agent conveyance pipe is configured to bypass the lower side of the pressure rotator and then to the upper side of the fixing rotator .

上記請求項１に記載の定着装置により画像が定着される記録材に、該画像を形成する画像形成手段を備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a recording material on which an image is fixed by the fixing device according to claim 1 .