JP4714903B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は記録材に形成されたトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、記録材が接触しない定着部材の端部外周面の温度上昇を抑えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image formed on a recording material, and more particularly, to an image forming device that suppresses a temperature rise on an outer peripheral surface of an end portion of a fixing member that does not contact the recording material.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録紙上に転写し、この後、記録紙上に転写されたトナー像を定着して排紙している。 2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions, a latent image corresponding to an original is formed on a photosensitive member, and toner is applied to the latent image. Thus, the visualized toner image is transferred onto the recording paper, and then the toner image transferred onto the recording paper is fixed and discharged.
このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。 As a fixing device for fixing a toner image in this manner, a recording sheet onto which a toner image is transferred is sandwiched between a fixing roller having a built-in halogen heater and a pressure roller that presses the fixing roller. There is a fixing device of a heat roller fixing system that heats and pressurizes while conveying, and such a fixing device is widely used because of its simple configuration.
また、無端状の定着ベルトをハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置があり、このような定着装置は定着ベルトの熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、省エネになるという利点を有している。 In addition, an endless fixing belt is stretched between a heating roller incorporating a halogen heater or the like and a fixing roller, and has a pressure roller that presses the fixing roller through the fixing belt. There is a belt-fixing type fixing device that heats and pressurizes while pinching and transporting the recording paper onto which the toner image is transferred at the formed nip part. Such a fixing device has a small heat capacity of the fixing belt, so it warms up. It has the advantage of reducing time and saving energy.
ここで、定着ローラに記録紙が接触すると、定着ローラの熱は低温の記録紙によって奪われ、定着ローラの外周面の温度が低下する。一方、画像形成装置には種々のサイズの記録紙が用いられ、小サイズの記録紙を定着する際には、定着ローラの端部に該記録紙が接触しない。従って、定着時に記録紙が接触した定着ローラの外周面は温度が低下するが、記録紙が接触しない端部外周面は設定値より温度上昇する。そして、定着ローラの端部の温度が上昇した状態で次に大サイズの記録紙を定着すると、中央部分と端部との温度差による光沢ムラが発生したり、大サイズの記録紙の端部においてトナーオフセットが発生したりする。特に、記録紙を連続して定着する場合にはこの状態が顕著になり、定着ローラを含む関連部品の耐久性の劣化等が生ずる。 Here, when the recording paper comes into contact with the fixing roller, the heat of the fixing roller is taken away by the low-temperature recording paper, and the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller is lowered. On the other hand, various sizes of recording paper are used in the image forming apparatus, and when fixing a small size recording paper, the recording paper does not contact the end of the fixing roller. Accordingly, the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller that contacts the recording paper at the time of fixing decreases, but the temperature of the outer peripheral surface of the end portion that does not contact the recording paper increases from the set value. Then, if the large-size recording paper is fixed next with the temperature at the end of the fixing roller rising, uneven gloss due to the temperature difference between the central portion and the end may occur, or the end of the large-size recording paper In this case, toner offset occurs. In particular, when recording paper is continuously fixed, this state becomes prominent, resulting in deterioration of durability of related parts including a fixing roller.
このような問題を解決するために、複数の吹き出し口を設けて、定着時に空気を記録紙が接触しない定着ローラの端部に送風して該端部を冷却する発明が開示されている(特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, an invention is disclosed in which a plurality of air outlets are provided and air is blown to the end of the fixing roller where the recording paper does not contact during fixing to cool the end (patent). Reference 1).
また、複数のファンを設けて、定着時に空気を記録紙が接触しない定着ローラの端部に送風して該端部を冷却する発明が開示されている(特許文献2参照)。 Further, an invention is disclosed in which a plurality of fans are provided, and air is blown to the end of the fixing roller where the recording paper does not contact during fixing to cool the end (see Patent Document 2).
更に、定着ローラの中に長いヒータと短いヒータの2本のヒータを配置して、記録紙の幅が大きいときは長いヒータを発熱させ、幅が小さいときには短いヒータを発熱させるように、発熱させるヒータを切り換える発明が開示されている(特許文献3参照)。 Further, two heaters, a long heater and a short heater, are arranged in the fixing roller so that the long heater generates heat when the recording paper width is large, and the short heater generates heat when the width is small. The invention which switches a heater is disclosed (refer patent document 3).
一方、記録紙上のトナー像のトナーは定着装置のニップ部を通過する際に加熱されるので、該トナーが接着剤の如く作用し、ニップ部を通過した記録紙が分離せずに加熱ローラや定着ベルトの表面に付着して巻き付き、ジャムを発生させる虞がある。特に記録紙として、斤量の小さい紙(薄紙)、しかも斤量の小さい印刷用コート紙を用いたときは、分離性能がより低下する。 On the other hand, since the toner of the toner image on the recording paper is heated when it passes through the nip portion of the fixing device, the toner acts like an adhesive, and the recording paper that has passed through the nip portion does not separate and is heated. There is a risk of jamming and adhering to the surface of the fixing belt. In particular, when a small amount of paper (thin paper) and a small amount of coated paper for printing are used as the recording paper, the separation performance is further deteriorated.
このために、ニップ部に対する記録紙の排紙側に離型性の良いフッソ樹脂をコーティングした剥離爪を設け、その先端部を加熱ローラの外表面に当接させ、記録紙を加熱ローラより剥離させる方法がある。 For this purpose, a release claw coated with a fluorinated resin having good releasability is provided on the paper discharge side of the recording paper with respect to the nip, and the tip is brought into contact with the outer surface of the heating roller, and the recording paper is peeled off from the heating roller. There is a way to make it.
ところが、剥離爪の先端部が加熱ローラの表面に当接しているので、加熱ローラの表面を被覆するフッ素樹脂等から形成された離型層に擦り疵が付き、画像にも疵が転写されてしまうという問題がある。特に、カラー画像の場合には光沢画像が要求されるために画像の表面粗さが細かくて顕著に顕れる傾向がある。 However, since the tip of the peeling claw is in contact with the surface of the heating roller, the release layer formed from a fluororesin or the like covering the surface of the heating roller is rubbed and the wrinkle is also transferred to the image. There is a problem of end. In particular, in the case of a color image, since a glossy image is required, the surface roughness of the image tends to be remarkably apparent.
また、曲率を大きくしたり、ニップ部出口近傍のゴムの圧縮を大きくして分離性を確保するセルフストリッピング方式も知られているが、高速化した場合には問題が生ずる。 Also known is a self-stripping method that increases the curvature or increases the compression of the rubber near the exit of the nip portion to ensure separation, but problems arise when the speed is increased.
このような問題を解決するために、ニップ部に対する記録紙の排紙側にて加熱ローラに対して圧搾空気を噴射させ、加熱ローラに巻き付いた記録紙の先端部を圧搾空気の風圧によって剥離させる定着装置が知られている(例えば、特許文献4参照)。
前述の如く定着時に記録紙が接触しない定着ローラの端部外周面の温度が上昇するという問題に対して、特許文献1,2においては、ファンを用いて定着ローラの端部外周面に空気を吹き付けているが、ファンによる送風であるので風圧が弱く、定着ローラの温度上昇を確実に抑えることは困難である。また、ファンによる送風では追随性が悪く、定着ローラをタイミング良く冷却することが困難である。 As described above, with respect to the problem that the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller where the recording paper does not contact during fixing increases, in Patent Documents 1 and 2, air is applied to the outer peripheral surface of the end of the fixing roller using a fan. However, since the air is blown by a fan, the wind pressure is weak and it is difficult to reliably suppress the temperature rise of the fixing roller. In addition, the air blow by the fan has poor followability and it is difficult to cool the fixing roller in a timely manner.
また、定着する記録紙の幅は必ずしも大小の2種類とは限らず、種々の幅の記録紙が用いられる。しかし、この温度上昇を抑えるための特許文献3においては、定着ローラに2本のヒータを設けているので、大小の幅の2種類の記録紙のみにしか対応できない。敢えて、3種類以上の幅が異なる記録紙に対応させるようにすると、3本以上のヒータが必要になって定着ローラの径が大きくなる。このために、分離性能(曲率分離)が低下したり、ウオーミングアップ時間が長くなったり、原価高になったりする。 Further, the width of the recording paper to be fixed is not necessarily two types, large and small, and recording papers of various widths are used. However, in Patent Document 3 for suppressing this temperature rise, since two heaters are provided on the fixing roller, only two types of recording papers having large and small widths can be handled. If it is intended to correspond to three or more types of recording paper having different widths, three or more heaters are required, and the diameter of the fixing roller is increased. For this reason, the separation performance (curvature separation) is reduced, the warm-up time is increased, and the cost is increased.
また、特許文献4においては、記録紙を加熱ローラから剥離させる技術は記載されているが、記録紙が接触しない定着ローラの端部外周面の温度が上昇する課題については記載されていない。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-228561 describes a technique for peeling the recording paper from the heating roller, but does not describe a problem that the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller that does not contact the recording paper rises.
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、圧搾空気を噴射して定着後の記録材(記録紙)を定着部材(定着ローラ)から剥離させた後に、記録材が接触しない定着部材の端部外周面に対して圧搾空気を噴射させるようにすることにより、定着部材をタイミング良く冷却させることができ、定着部材の端部の温度上昇を確実に抑えることができるようにした画像形成装置を提案することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem. A fixing member that does not come into contact with a recording material after the recording material (recording paper) after fixing is released from the fixing member (fixing roller) by jetting compressed air. By causing the compressed air to be jetted onto the outer peripheral surface of the end portion, the fixing member can be cooled in a timely manner, and the temperature rise at the end portion of the fixing member can be reliably suppressed. The purpose is to propose.
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。 The object is achieved by the invention described below.
本発明の画像形成装置は、トナー像が形成された記録材を定着部材と加圧部材とにより形成されたニップ部で加熱及び加圧することによりトナー像を記録材に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着部材の長手方向に渡って圧搾空気を噴射する圧搾空気噴射手段と、記録材を搬送して定着する場合に、前記ニップ部を通過した直後の前記記録材の先端部に前記圧搾空気噴射手段より圧搾空気を噴射して記録材を前記定着部材より剥離させ、前記先端部への噴射に続いて、前記記録材が接触しない前記定着部材の端部外周面に対して前記圧搾空気噴射手段より圧搾空気を噴射させるべく、前記定着部材の端部に対応する部分のみ圧搾空気を噴射するように前記圧搾空気噴射手段による噴射を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a fixing device that fixes a toner image to a recording material by heating and pressing a recording material on which the toner image is formed at a nip formed by a fixing member and a pressure member. In the image forming apparatus, when compressed air is ejected over the longitudinal direction of the fixing member and when the recording material is conveyed and fixed, the leading end of the recording material immediately after passing through the nip portion The compressed air is ejected from the compressed air ejecting means to separate the recording material from the fixing member, and following the ejection to the tip, the recording material does not contact the outer peripheral surface of the end of the fixing member. in order to inject from compressed air the compressed air injection means and and a control Gosuru control means an injection by the compressed air injection means to inject only the compressed air portion corresponding to the end portion of the fixing member this The features.
本発明の画像形成装置によれば、定着時にニップ部を通過した直後の記録材の先端部に圧搾空気を噴射して記録材を定着部材より剥離させ、続いて、記録材が接触しない定着部材の端部外周面に対して低温で高圧の圧搾空気を噴射するので、定着部材が直ちに且つ確実に冷却され、次により幅広の記録材を定着するときに該記録材に光沢ムラが発生することがない。 According to the image forming apparatus of the present invention, the recording material is peeled off from the fixing member by injecting the compressed air onto the leading end portion of the recording material immediately after passing through the nip portion at the time of fixing, and then the fixing member not contacting the recording material Since high-pressure compressed air is injected at a low temperature onto the outer peripheral surface of the end of the recording medium, the fixing member is immediately and reliably cooled, and gloss unevenness occurs in the recording material when fixing a wider recording material. There is no.
また、記録材が接触しない定着部材の端部外周面に対して低温で高圧の圧搾空気を噴射するので、定着部材等が温度上昇して劣化するようなことは生じない。 Further, since compressed air at a low temperature and high pressure is jetted onto the outer peripheral surface of the end of the fixing member that does not contact the recording material, the fixing member or the like does not deteriorate due to a temperature rise.
更に、圧搾空気噴射手段を記録材の剥離と定着部材の冷却との二つの目的に使用するので、無駄がなく、装置全体が大型化することがない。 Furthermore, since the compressed air jetting means is used for two purposes, ie, peeling of the recording material and cooling of the fixing member, there is no waste and the entire apparatus is not enlarged.
以下に本発明の画像形成装置に関する実施の形態を図を参照して説明する。 Embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、画像形成装置の一例を図1の構成図に基づいて説明する。 First, an example of an image forming apparatus will be described based on the configuration diagram of FIG.
本画像形成装置は画像形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成される。 The image forming apparatus includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS.
画像形成装置本体GHは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y,10M,10C,10K、ベルト状の中間転写体6、給紙搬送手段及び定着装置9等からなる。
The image forming apparatus main body GH is called a tandem type color image forming apparatus, and a plurality of sets of
画像形成装置本体GHの上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。
An image reading device YS including an
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段3Y,3M,3C,3Kに送られる。 A signal formed by photoelectric conversion by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit, and then exposure means 3Y, 3M, 3C, 3K. Sent to.
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y及びクリーニング手段8Yを配置している。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体ドラム1Mの周囲に帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M及びクリーニング手段8Mを配置している。シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体ドラム1Cの周囲に帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C及びクリーニング手段8Cを配置している。黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kは、感光体ドラム1Kの周囲に帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K及びクリーニング手段8Kを配置している。そして、帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C、及び帯電手段2Kと露光装置3Kは、潜像形成手段を構成する。
In the
なお、現像手段4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する。
The developing
中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。 The intermediate transfer body 6 is wound around a plurality of rollers and is rotatably supported.
定着装置9は、加熱された加熱ローラ91と加圧ローラ92との間に形成されたニップ部で記録紙(記録材)P上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
The fixing
かくして、画像形成部10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて(1次転写)、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録紙Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A,22B,22C,22D,レジストローラ23等を経て、転写手段7Aに搬送され、記録紙P上にカラー画像が転写される(2次転写)。カラー画像が転写された記録紙Pは定着装置9において加熱・加圧され、記録紙P上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
Thus, each color image formed by the
一方、転写手段7Aにより記録紙Pにカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。 On the other hand, after the color image is transferred to the recording paper P by the transfer means 7A, the residual toner is removed by the cleaning means 8A from the intermediate transfer body 6 from which the recording paper P is separated by curvature.
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよいし、中間転写体を用いても用いなくてもよい。 The image forming apparatus for forming a color image has been described above. However, an image forming apparatus for forming a monochrome image may be used, or an intermediate transfer member may or may not be used.
次に、本発明に係わる定着装置について、図2の断面図に基づいて説明する。 Next, the fixing device according to the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG.
図2において、定着装置9は、ハロゲンヒータHにより加熱される加熱ローラ91、加熱ローラ91を下方より加圧する加圧ローラ92等から構成されている。
In FIG. 2, the fixing
加熱ローラ91は、中央に内蔵したハロゲンヒータHと、アルミニュウムや鉄等により円筒状に形成された芯金91Aと、シリコーンゴムやフッ素ゴム等から形成された耐熱性の弾性層91Bと、PFA(パーフルオロアルコキシ)若しくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から形成され、弾性層91Bを塗布若しくはチューブにて被覆する離型層91Cとから構成されている。
The
加圧ローラ92は、ステンレス等により円筒状に形成された芯金92Aと、シリコンゴムの発泡体からなり芯金92Aの外周面に位置する弾性層92Bと、PFAチューブ等から形成されて弾性層92Bの外周面を被覆する離型層92Cとから構成されている。そして、加圧ローラ92は不図示の付勢部材によって付勢されて、加熱ローラ91を下方より加圧している。
The
なお、場合によっては加熱ローラ91を加熱する加熱部材としてハロゲンヒータHに代えて誘導加熱方式にしてもよい。
In some cases, an induction heating method may be used instead of the halogen heater H as a heating member for heating the
また、加熱ローラ91に付着したトナー等を清掃する清掃手段95が設けられ、ウエッブ95A、使用前のウエッブ95Aを巻回する元巻軸95B、ウエッブ95Aを加熱ローラ91に圧着させる圧着ローラ95C、及び使用後のウエッブ95Aを巻き取る巻取軸95Dからなる。ウエッブ95Aは不織布からなり、所定の通紙枚数毎に間欠的に巻き取られる。
Further, a cleaning means 95 for cleaning the toner or the like adhering to the
上記構成により、ハロゲンヒータHによって加熱され不図示のモータによって駆動された加熱ローラ91が時計方向に回転すると、加圧ローラ92が反時計方向に回転する。従って、図1の如き画像形成装置によってトナー画像が形成された記録紙Pは、加熱ローラ91と加圧ローラ92とにより形成されたニップ部Nで挟持・搬送され、加熱・加圧されることにより記録紙P上のトナー像が定着される。
With the above configuration, when the
ここで、記録紙P上のトナー像が加熱ローラ91の表面に圧着し、軟化したトナーの粘着性により記録紙Pが加熱ローラ91に巻き付いてしまうことを防止するため、加熱ローラ91に対して圧搾空気を噴射させ、加熱ローラ91に巻き付いた記録紙Pの先端部を空気の風圧によって剥離させる圧搾空気噴射手段が備えられ、圧搾空気を噴射するエアノズル101がニップ部Nに対する記録紙Pの排紙側に設けられている。
Here, the toner image on the recording paper P is pressed against the surface of the
そして、記録紙Pがニップ部Nを通過する時点で、エアノズル101より圧搾空気を噴射して、加熱ローラ91に巻き付いた記録紙Pの先端部を加熱ローラ91より剥離させる。
When the recording paper P passes through the nip portion N, compressed air is ejected from the
また、案内部材96がエアノズル101よりニップ部Nの方向に突出して設けられているので、剥離した記録紙Pはエアノズル101に当接することなく案内部材96に沿って搬送される。
Further, since the
なお、記録紙Pが案内部材96と摺接するので、案内部材96における摺接面は滑面に形成され、離型層が塗布されていることが望ましい。
Since the recording paper P is in sliding contact with the
また、図3の斜視図に示す如く、エアノズル101は複数個設けられていて、噴射部材102の中に配置され、横長の開口部102Aから噴射される。開口部102Aの幅方向の長さは加熱ローラ91及び加圧ローラ92の軸方向の長さより大きく、幅寸法が最大サイズの記録紙であっても、幅方向の全域にわたって圧搾空気が噴射される。
Further, as shown in the perspective view of FIG. 3, a plurality of
ここで、圧搾空気はエアノズル101から前方のみに直進的に噴射されるのではなく、ある程度上下左右に拡散されて噴射されるので、二つのエアノズル101の中間においても、開口部102Aから噴射されることになる。
Here, the compressed air is not jetted straight forward from the
また、複数のエアノズル101(101A〜101G)は複数の電磁弁(制御弁)103(103A〜103G)に各々接続されていて、分配部104で分配された圧搾空気は開放している電磁弁103と接続されているエアノズル101から噴射される。
The plurality of air nozzles 101 (101A to 101G) are connected to a plurality of solenoid valves (control valves) 103 (103A to 103G), respectively, and the compressed air distributed by the
なお、電磁弁103は後述するように2段階に開放して噴射圧を変えることができる。
The
また、以上の如く記録紙の先端部を加熱ローラ91より剥離させる場合には、複数のエアノズル101の全てから圧搾空気を噴射させてもよいし、定着する記録紙の紙幅に対応するエアノズル101のみから圧搾空気を噴射させてもよい。
Further, when the leading edge of the recording paper is peeled off from the
このように構成された画像形成装置において、定着する記録紙の最大幅が例えばA4横サイズ(幅寸法:297mm)であり、センター基準で搬送するとする。そして、A4横サイズの記録紙を連続して搬送して定着する途中で、A4縦サイズ(幅寸法:210mm)の記録紙を搬送して定着する場合もある。A4縦サイズの記録紙を定着する場合に、記録紙が接触した定着ローラ91の外周面においては記録紙に熱が奪われて温度低下するが、記録紙が接触しない定着ローラ91の両端部の外周面においては温度低下せず、定着ローラ91の軸方向の外周面に温度差が生ずる。従って、A4縦サイズの記録紙を定着した後に、再びA4横サイズの記録紙を定着すると、定着ローラ91の温度差によって光沢ムラ等が発生する。
In the image forming apparatus configured as described above, it is assumed that the maximum width of the recording paper to be fixed is, for example, A4 horizontal size (width dimension: 297 mm) and is conveyed based on the center. In some cases, A4 portrait size (width dimension: 210 mm) recording paper may be conveyed and fixed while A4 landscape size recording paper is continuously conveyed and fixed. When fixing recording paper of A4 vertical size, the recording paper is deprived of heat on the outer peripheral surface of the fixing
この光沢ムラ等の発生を防止するため、圧搾空気を噴射してA4縦サイズの記録紙の先端部を加熱ローラ91より剥離させた直後に、複数のエアノズル101の中で圧搾空気を噴射するエアノズルを変え、A4縦サイズの記録紙が接触しない定着ローラ91の両端部の外周面に圧搾空気を噴射して冷却する。
In order to prevent the occurrence of uneven gloss and the like, an air nozzle that injects compressed air among the plurality of
なお、噴射するエアノズル101を変えるには、各々のエアノズル101に接続した電磁弁103を開閉させればよい。
In addition, what is necessary is just to open and close the
このように記録紙の剥離のために圧搾空気を噴射し、その直後に定着ローラ91の両端部の外周面に圧搾空気を噴射するので、定着ローラ91の両端部はタイミング良く直ちに冷却される。従って、定着ローラ91の軸方向の温度は確実に均一化され、次により幅広の記録紙を定着しても、その記録紙に光沢ムラが発生することがない。また、高圧の圧搾空気を噴射するので、定着ローラ91の両端部は確実且つ急速に冷却される。
As described above, the compressed air is jetted for peeling the recording paper, and immediately after that, the compressed air is jetted to the outer peripheral surfaces of the both ends of the fixing
なお、記録紙を剥離するときには圧搾空気の噴射圧を高くして2気圧程度が望ましいが、定着ローラ91の端部を冷却するときには噴射圧はさほど高くなくてもよく、後者の噴射圧は前者の噴射圧の1/3〜1/10程度の低圧でよい。
Note that when the recording paper is peeled off, it is desirable that the pressure of the compressed air is increased to about 2 atm. However, when the end of the fixing
次に、定着する記録紙の幅寸法に対応して電磁弁を開閉させる例を示す。 Next, an example in which the solenoid valve is opened and closed corresponding to the width dimension of the recording paper to be fixed will be shown.
図3において、定着可能な記録紙の最大幅が例えばA4横サイズ(幅寸法:297mm)であるとする。この記録紙の先端部を剥離するときには、全ての電磁弁103A〜103Gを開放して、全てのエアノズル101A〜101Gから圧搾空気を噴射する。この場合は、定着ローラ91の端部に高温の部分が生じないので、端部を冷却する動作は不要である。
In FIG. 3, it is assumed that the maximum width of the recording paper that can be fixed is, for example, A4 horizontal size (width dimension: 297 mm). When the leading end of the recording paper is peeled off, all the
また、例えばA4縦サイズ(幅寸法:210mm)の記録紙の先端部を剥離するときには、全ての電磁弁103A〜103Gを開放して、全てのエアノズル101A〜101Gから圧搾空気を噴射してもよいし、電磁弁103A,103Gを閉鎖し、電磁弁103B〜1013Fを開放して、A4縦サイズの記録紙の幅に対応するエアノズル101B〜101Fのみから圧搾空気を噴射してもよい。続いて、電磁弁103B〜103Fを閉鎖し、電磁弁103A,103Gを開放して、エアノズル101A,101Gのみから圧搾空気を噴射して、A4縦サイズの記録紙が接触しない定着ローラ91の端部外周面を冷却する。
Further, for example, when peeling off the leading end of a recording paper of A4 vertical size (width dimension: 210 mm), all the
更に、例えば5.5×8.5Rサイズ(幅寸法:140mm)の記録紙の先端部を剥離するときには、全ての電磁弁103A〜103Gを開放して、全てのエアノズル101A〜101Gから圧搾空気を噴射してもよいし、電磁弁103A,103B,103F,103Gを閉鎖し、電磁弁103C〜103Eを開放して、5.5×8.5Rサイズの記録紙の幅に対応するエアノズル101C〜101Eのみから圧搾空気を噴射してもよい。続いて、電磁弁103C〜103Eを閉鎖し、電磁弁103A,103B,103F,103Gを開放して、エアノズル101A,101B,101F,101Gのみから圧搾空気を噴射して、5.5×8.5Rサイズの記録紙が接触しない定着ローラ91の端部外周面を冷却する。
Further, for example, when peeling the leading end of a recording paper of 5.5 × 8.5R size (width dimension: 140 mm), all the
なお、図3におけるエアノズル101、電磁弁103の数は7個であるが、画像形成装置の機能・性能に応じて任意の数に設定すればよい。
Although the number of
このように任意の電磁弁103を開放・閉鎖して、定着ローラ91における冷却する端部外周面の幅を自在に変更することができるので、種々の幅寸法の記録紙に対応できる。
As described above, since the arbitrary width of the outer peripheral surface of the fixing
次に、圧搾空気を噴射する構成を図4のフローチャート及び図5のブロック図に基づいて説明する。 Next, the structure which injects compressed air is demonstrated based on the flowchart of FIG. 4, and the block diagram of FIG.
オペレータの操作によって画像形成が開始され、記録紙の給紙が開始されると(S1)、CPU等からなる制御手段110は、給紙カセット20に積載された記録紙の幅方向と搬送方向のサイズを記録紙サイズ検知手段114の検知に基づいて算出する(S2)。続いて、定着装置9の上流側に配置された給紙センサ111が搬送された記録紙の先端通過を検知すると(S3)、制御手段110はタイマ113に計時を開始させ(S4)、タイマ113は記録紙の先端部が定着装置9のニップ部Nを通過する迄の時間t1を計時する。計時した時間が時間t1に達したならば(S5のY)、制御手段110は先に算出した記録紙の幅に対応する電磁弁103を大きく開放させ、エアノズル101より高圧の圧搾空気を記録紙の先端部に向けて0.05秒間〜0.1秒間噴射させ(S6)、定着ローラ91に巻き付いた記録紙の先端部を定着ローラ91より剥離させる。
When image formation is started by the operation of the operator and recording paper feeding is started (S 1), the control means 110 including a CPU or the like controls the width direction and the conveying direction of the recording paper loaded on the
続いて、先に算出した記録紙の幅が定着可能な記録紙の最大幅に相当する場合には(S7のY)、開放した電磁弁103を閉鎖して圧搾空気の噴射を停止する(S12)。
Subsequently, when the previously calculated width of the recording paper corresponds to the maximum width of the recording paper that can be fixed (Y in S7), the opened
また、記録紙の幅が定着可能な記録紙の最大幅より小さい場合には(S7のN)、制御手段110は記録紙の幅寸法に対応する電磁弁103を閉鎖し、対応しない電磁弁103を小さく開放させて、記録紙の幅寸法外である定着ローラ91の端部外周面にエアノズル101より低圧の圧搾空気を噴射させ(S8)、該端部外周面を冷却させる。
When the width of the recording paper is smaller than the maximum width of the recording paper that can be fixed (N in S7), the
定着装置9の下流側には剥離後の記録紙が通過したことを検知する排紙センサ112が配置されていて、記録紙の先端部の通過を検知すると(S9)、制御手段110はタイマ113に計時を開始させる(S10)。制御手段110は、先に記録紙の搬送方向のサイズを検出しているので、排紙センサ112が記録紙の先端部を検知してから記録紙の後端部がニップ部Nを通過するまでの時間を予め演算することができ、この時間t2が経過したならば(S11のY)、開放した電磁弁103を閉鎖して圧搾空気の噴射を停止する(S12)。
On the downstream side of the fixing
なお、定着ローラ91の端部外周面に圧搾空気の噴射する時間は、記録紙の後端部がニップ部Nを通過した直後迄と限定されるものではなく、連続定着時に次に搬送される記録紙がニップ部Nに到達する迄であってもよい。
Note that the time for which the compressed air is jetted onto the outer peripheral surface of the end portion of the fixing
このようにして、定着可能な最大幅の記録紙より幅の狭い記録紙P1が定着されるときに、記録紙P1に接触しない定着ローラ91の端部外周面が圧搾空気によって冷却されて、定着ローラ91の長手方向の温度が均一になるので、次に記録紙P1より幅の広い記録紙P2が定着されるとしても、その記録紙P2に光沢ムラは発生することがない。
In this way, when the recording paper P1 narrower than the recording paper having the maximum width that can be fixed is fixed, the outer peripheral surface of the end of the fixing
また、圧搾空気噴射手段においては、圧搾空気はコンプレッサ106からエアタンク105に貯溜され、制御弁103の開放によりエアノズル101から噴射される。
In the compressed air injection means, the compressed air is stored in the air tank 105 from the compressor 106 and is injected from the
その他に、本発明は前述の熱ローラ定着方式の定着装置に限定されるものではなく、図6の如きベルト定着方式の定着装置にも適用できる。以下に、本発明を用いたベルト定着方式の定着装置の一例について図6に基づいて説明する。 In addition, the present invention is not limited to the above-described heat roller fixing type fixing device, and can also be applied to a belt fixing type fixing device as shown in FIG. An example of a belt fixing type fixing device using the present invention will be described below with reference to FIG.
定着ベルト201(定着部材)は、無端状に形成され、例えば、基体としてPI(ポリイミド)等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面を耐熱性のシリコンゴムで被覆し、更に、離型層としてPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブで被覆している。 The fixing belt 201 (fixing member) is formed in an endless shape. For example, a heat-resistant resin belt made of PI (polyimide) or the like is used as a base, and the outer peripheral surface of the base is covered with heat-resistant silicon rubber. The release layer is covered with a PFA (perfluoroalkoxy) tube.
加熱ローラ202は、定着ベルト201を加熱する加熱部材としてのハロゲンヒータH1を内蔵し、例えば、アルミニュウム等から形成された円筒状の中空回転体202Aの外周面を、耐熱性のPFAチューブ202Bで被覆し、ハードローラとして構成されている。
The
定着ローラ203は、鉄等の金属から形成された中実の芯金203Aを耐熱性のシリコンゴム203Bで被覆し、更に、スポンジ203Cで被覆して、ソフトローラとして構成されている。
The fixing
加圧ローラ204(加圧部材)は、ハロゲンヒータH2を内蔵し、例えばアルミニュウム等から形成された円筒状の中空回転体204Aの外周面を耐熱性のシリコンゴム204Bで被覆し、更に、離型層としてPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブ204Cで被覆し、ソフトローラとして構成されている。
The pressure roller 204 (pressure member) incorporates a halogen heater H2, covers the outer peripheral surface of a cylindrical hollow
なお、定着ベルト201を加熱する加熱部材として、どのような加熱部材を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱部材は、必ずしも加熱ローラ202等の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。
Note that any heating member may be used as a heating member for heating the fixing
また、定着ベルト201に付着したトナー等を清掃する清掃手段205が設けられ、ウエッブ205A、使用前のウエッブ205Aを巻回する元巻軸205B、ウエッブ205Aを加熱ローラ202上の定着ベルト201に圧着させる圧着ローラ205C、及び使用後のウエッブ205Aを巻き取る巻取軸205Dからなる。ウエッブ205Aは不織布からなり、所定の通紙枚数毎に間欠的に巻き取られる。
In addition, a
以上の構成において、不図示の駆動手段によって定着ローラ203を時計方向に回転させると、定着ベルト201及び加熱ローラ202は時計方向に回転し、加圧ローラ204は反時計方向に回転する。また、加熱ローラ202はハロゲンヒータH1によって加熱されうるので、加熱ローラ202に当接する定着ベルト201も加熱され、更に加圧ローラ204もハロゲンヒータH2によって加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ204が定着ローラ203の方向に付勢されているので、定着ローラ203に巻回された定着ベルト201と加圧ローラ204との間のニップ部Nで、給紙された記録紙Pが加熱・加圧されて、記録紙P上のトナー像が定着される。
In the above configuration, when the fixing
そして、この場合も図2の熱ローラ定着方式の定着装置と同様に、圧搾空気を噴射するエアノズル101がニップ部Nに対する記録紙Pの排紙側に設けられ、噴射した圧搾空気により記録紙Pを剥離させた直後に、記録紙Pが接触しない定着ベルト201の端部外周面に圧搾空気を噴射して温度を低下させ、定着ベルト201の外周面の温度を均一化させる。
In this case as well, like the heat roller fixing type fixing device of FIG. 2, the
9 定着装置
91,203 定着ローラ
202 加熱ローラ
92,204 加圧ローラ
96 案内部材
101 エアノズル
103 電磁弁
110 制御手段
111 給紙センサ
112 排紙センサ
113 タイマ
114 記録紙サイズ検知手段
201 定着ベルト
P 記録紙(記録材)
N ニップ部
DESCRIPTION OF
N Nip part
Claims (3)
前記定着部材の長手方向に渡って圧搾空気を噴射する圧搾空気噴射手段と、
記録材を搬送して定着する場合に、前記ニップ部を通過した直後の前記記録材の先端部に前記圧搾空気噴射手段より圧搾空気を噴射して記録材を前記定着部材より剥離させ、前記先端部への噴射に続いて、前記記録材が接触しない前記定着部材の端部外周面に対して前記圧搾空気噴射手段より圧搾空気を噴射させるべく、前記定着部材の端部に対応する部分のみ圧搾空気を噴射するように前記圧搾空気噴射手段による噴射を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image on a recording material by heating and pressing a recording material on which the toner image is formed at a nip formed by a fixing member and a pressure member.
Compressed air jetting means for jetting compressed air over the longitudinal direction of the fixing member ;
When transporting and fixing a recording material, the recording material is peeled off from the fixing member by ejecting compressed air from the compressed air ejecting means to the leading end of the recording material immediately after passing through the nip portion, and the leading end In order to inject the compressed air from the compressed air ejecting means onto the outer peripheral surface of the end of the fixing member that is not in contact with the recording material following the injection to the portion, only the portion corresponding to the end of the fixing member is compressed. a control Gosuru control means an injection by the compressed air injection means to inject air,
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