JP2004109636A

JP2004109636A - Fixing device and image forming device

Info

Publication number: JP2004109636A
Application number: JP2002273519A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yoshikawa; 吉川　隆博
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP3940654B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constitution which prevents image disturbance caused by a sheet-like material being tangled into a fixing roll or the like while using a separating claw to be brought into contact with the fixing roll or the like. <P>SOLUTION: A fixing device uses a contact body (50) having a fluorine coating and an elastic layer to fix an image on the sheet-like medium by heat and pressure and is provided with a separating claw (60) which is brought into contact with the contact body in order to separate the sheet-like medium from the contact body after fixing, and an angle θ formed by a line A connecting respective centers of two rotating bodies (50 and 55) holding the sheet-like medium between themselves and a line B connecting the center of one rotating body (50) assigned as the contact body out of two rotating bodies and a contact point between the separating claw and the contact body is set to ≤40°. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッター等、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の電子写真式画像形成装置にあっては、像担持体たる感光体上に形成された静電潜像を、現像装置から供給される現像剤を用いて現像し、それによって得たトナー像を画像記録材（シート状媒体）上に転写して、しかる後に定着装置によって定着して画像形成を行っている。従来、定着装置として様々な定着様式のものが提案されているが、一般的に広く普及しているのは、内部にヒータを備えた定着ローラの外周に加圧ローラを圧接させ、その状態で両ローラのニップ部に未定着トナーを担持したシート状媒体を通過させ、それによって該トナーを加熱しながら加圧して定着させるような様式のものである（ヒートローラ定着方式）。この様式では、両ローラ共、熱源を備えたものもある。またシート状媒体を搬送するための無端状の定着ベルトを熱ローラ及び定着ローラで張架し、定着ベルトの外表面から加圧ローラを定着ローラへ押圧させた熱ベルト様式も知られている。
【０００３】
そして近年急速に普及しているカラー画像形成においては、定着での用紙分離のためのシリコーンオイル等を削除するためにトナー中にワックス成分を含むようになっているが、このようなカラー画像に対する定着装置では、高温でトナーを画像記録材に融着させる構成上、トナーが溶ける際の強い粘着性に起因したローラ等へのトナー付着を防止すべく、ローラ表面にフッ素を被覆し、またローラ間の圧力による画像上のトナー押しつぶれによる乱れを防止すべく、シリコーンゴム等の弾性体を備えている。
【０００４】
カラー機における画像記録材のローラ等への巻き付きに関しては、トナー中のワックスだけでは効果が十分でなく、定着ローラを小径にし、加圧ローラとの硬度を高くし、更にはニップ出口の記録材の排紙向きを平行にしたり加圧ローラ側に向けるような構成とし、定着ローラ等と一定のギャップを持たせた分離板（非接触）を用いることが行われている。非接触分離板の使用を考慮する理由は、定着ローラへの分離部材の当接が傷付き易いフッ素被覆のローラ表面を傷付けてしまい、その傷がモノクロ画像に比べ、光沢が高いカラー画像ではスジとなって発生することを危惧しているからである。しかし、記録材搬送速度が高速になるにつれ、定着性を確保するためにローラは大径化するのが好ましいが、ローラの大径化は分離性の悪化をもたらす。ローラから記録材を完全に分離するには、分離板のようなギャップを有するものではギャップをできるだけ狭くしなければならなくなり、管理が困難になる。
【０００５】
そこで、ローラに当接する分離爪を使用することで完全な分離を実現させることが考えられる。しかしながら、分離爪の分離性を向上させるには、ローラ等のニップ出口からより下流位置に分離爪先端を当接するのが好ましい。ただ、この場合は分離爪先端位置まで記録材先端はローラに巻き付くことになるので、熱量過多による画像乱れが発生し易い。また分離爪先端の位置をニップに近づけると、分離爪の通紙部が画像をこすり、やはり画像乱れが生じることになる。更に、分離爪が当接することで当接ローラに傷が生じる可能性がある。この傷付きについては、分離爪先端の接触圧を下げることで、或る程度耐久的な定着ローラ等への傷は防止できるが、分離爪近辺にてジャムが発生する場合、蛇腹状に滞留したジャム紙が分離爪を定着ローラ等に押し上げて（押し付け）、定着ローラ等を傷付ける現象が出易くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の第一の課題は、定着ローラ等に当接する分離爪を用いながらも、定着ローラ等の巻き付きによる画像乱れを防止できるような構成をもたらすことにある。そして副次的な課題として、分離爪の画像コスレによる画像乱れの防止を行い、また分離爪のジャム時の定着ローラ等への傷付けを防止する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第一の課題は、本発明により、フッ素系被覆と弾性層とを有する接触体を用いてシート状媒体を加熱加圧作用にて定着する定着装置にし、定着後のシート状媒体を上記接触体から分離させるために上記接触体に接触する分離爪を備えた定着装置において、上記シート状媒体を挟持する二個の回転体の各中心を結ぶ線Ａと、上記二個の回転体のうち上記接触体に割り当てられた一方の回転体の中心と分離爪／接触体の接点とを結ぶ線Ｂで成す角θを４０°以下にすることで解決される。
【０００８】
フッ素系被覆を有する又はフッ素入り樹脂で成る従動コロを上記分離爪の脇に配し、その従動コロ外周のシート状媒体最近接点が、分離爪のシート状媒体に面した側のいずれか個所よりもシート状媒体に近くあるようになっているのが好適である。また上記従動コロの保持部材は、シート状媒体搬送方向に対し垂直方向に力が加わる際に変形し難い向きに取り付けられているのが、好都合である。しかし、上記従動コロの保持部材が、シート状媒体搬送方向に対し垂直方向に力が加わる際に変形し易い向きに取り付けられているならば、その変形に伴って分離爪が接触体から離れるように移動するように構成されていれば、同じく好都合である。
【０００９】
フッ素系被覆と弾性層とを有する接触体を用いてシート状媒体を加熱加圧作用にて定着する定着装置にし、定着後のシート状媒体を上記接触体から分離させるために上記接触体に接触する分離爪を備えた定着装置において、上記接触体に接触する分離爪の接触面のうち、接触体移動上流側の接触位置の当接圧が、下流側の接触位置の当接圧よりも低くなるように、分離爪が接触体に接触していても、上記第一の課題は解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。図１は、本発明に係る定着装置を適用したカラー画像形成装置たるフルカラーレーザプリンタである。
【００１１】
上記カラーレーザプリンタは、装置本体１の下部に二段の給紙部２を配置し、その上方に作像部３を配置した構成となっている。このプリンタでは、一般にコピー等に用いられる普通紙（以下、単に普通紙という）と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ^２相当以上の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きな所謂特殊シート（以下、単に特殊シートという）との何れをもシート状媒体として用いることが可能である。また作像部３には、給紙側を下に、排紙側を上とするように傾斜して配置された転写ベルト装置が設けられている。転写ベルト装置は、複数のローラ１１、本例では４個のローラ１１に巻き掛けられたエンドレスの転写ベルト１２を有し、その１つのローラ１１が不図示の駆動源に駆動されることによって、上記転写ベルト１２が回転する。この転写ベルト１２の上部走行辺には、下から順にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）用の４つの作像ユニット４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋが並列配置されている。
【００１２】
各作像ユニット４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋには、像担持体としての感光体５が設けられ、当該感光体５は不図示の駆動手段によって図で見て時計方向へ回転駆動させられるようになっている。感光体５の回りには、帯電手段としての帯電ロール６、光書込み装置８によってレーザ光書込みが行われる光書込み部、現像装置１０、クリーニング装置９が設けられている。現像装置１０は２成分現像装置であって、消費されたトナー量に応じた後述するトナー補給搬送装置によりトナーを補給される。
【００１３】
次に、上記構成のカラープリンタのフルカラープリントを行う作像動作についてマゼンタ用の作像ユニット４Ｍにより説明する。帯電ロール６によって帯電された感光体５には、不図示のＬＤ（レーザダイオード）を駆動してレーザ光をポリゴンミラー８ａに照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体５上に導く光書込み装置８により、マゼンタトナーで現像する光像の光書込みが行われる。この書込みにより感光体５上にはパソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいた静電潜像が形成され、当該潜像が現像装置１０によってトナーの可視像となる。
【００１４】
一方、給紙部２からは転写材として指定されたシート状媒体が給紙され、給紙されたシート状媒体は転写ベルト１２の搬送方向上流側に設けられたレジストローラ１３に一旦突き当てられた後、上記可視像に同期するようにして転写ベルト１２上に給送され、当該ベルトの走行により感光体５に対向する転写位置へ到る。この転写位置では、転写ベルト１２の裏面側に配置された転写ロール１４の作用によりマゼンタトナーの可視像がシート状媒体に転写される。
【００１５】
上記と同様にして、他の作像ユニット４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋにおいてもそれぞれの感光体５の表面に各トナーによる可視像が形成され、これら可視像は転写ベルト１２によって搬送されるシート状媒体が各転写位置に到来する毎に重ね転写される。したがって、本カラープリンタはフルカラーの画像がモノクロとほぼ同様な短時間でシート状媒体に重ね転写される。転写後のシート状媒体は、転写ベルト１２から分離されて、定着装置１５により定着される。定着を終えたシート状媒体は、通常、そのまま機外に排紙されるが、このときシート状媒体は反転されて装置本体１の上面に設けられた排紙トレイ１６に裏面排紙される。図１の定着装置１５は所謂熱ベルト方式のものとして描写しているが、所謂熱ローラ方式であってもよく、これらについては後述する。
【００１６】
上記現像装置１０では、装置内のトナーとキャリアの混合比を監視し、トナーが不足するとその不足分を補給するようになっている。かかるトナー補給は、現像装置１０から離れた位置、本例では図１の右上に位置したトナー収納容器（剤収納手段）２０に収納されたトナーを、トナー補給搬送装置により現像装置１０へ補給することで実現する。このトナー収納容器２０は１個のみ図示されているが、現像装置の数に合わせて４つあり、その描写が省略されているだけである。
【００１７】
定着装置１５は既述のように熱ベルト方式のものでも熱ローラ方式のものでもよく、図２に熱ローラ方式のものを、図３に熱ベルト方式のものを示す。図２に示す熱ローラ方式では、ヒータ７０を内蔵する定着ローラ５０が、鉄やアルミ等の金属製の芯金５３、その上層としてシリコーンゴム等の弾性体５２、最表面にＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素被覆５１を備えて構成されている。この定着ローラ５０に対抗加圧される加圧ローラ５５は、内部ヒータ有無どちらの場合もあり得るが、定着ローラ５０と同様に芯金５８、弾性体５７及びフッ素被覆５６の各層で構成されている。そして、内部ヒータ７０による温度上昇は温度検知素子７５により検知され、ヒータを点灯制御することで定着ローラ表面を定着可能な温度に一定に保っている。また、シート状媒体を搬送する駆動は装置本体から定着ローラ５０にギア伝達され、加圧ローラ５５は定着ローラ５０に圧接することで連れ回り、又はギア伝達を介して回転するようになっている（図示せず）。そして、定着ローラ５０にはシート状媒体を分離するための分離爪６０がスプリング６５の作用を受けながら回転中心６１で保持され、定着ローラ５０に当接している。分離爪当接位置を特定するため、定着ローラ５０と加圧ローラ５５の中心を結んだ線Ａと定着ローラ中心と分離爪６０の定着ローラ５１当接位置を結んだ線Ｂとで成す角をθとする。
【００１８】
図３に示す熱ベルト方式では、ヒータ７０を内蔵し鉄やアルミ等の金属製の芯金９６を有する加熱ローラ９５と、芯金５３や弾性体５２により構成された定着ローラ５０とに定着ベルト９０が架けられている。この定着ベルト９０は、ＮｉやＳＵＳの金属又はＰＩ等の樹脂からなる薄膜基材９３上にシリコーンゴム等の弾性体９２の層があり、最表面をフッ素被覆９１してなるものである。また定着ベルト９０を介して、定着ローラ５０に対抗加圧される加圧ローラ５５は芯金５８、弾性体５７、フッ素被覆５６で構成されている。定着ローラ５０、加圧ローラ５５のいずれも、内部にヒータを有することもある。
【００１９】
加熱ローラ９５の内部ヒータ７０による温度上昇は定着ベルト９０に伝達するが、これは定着ベルト９０の外周に位置した温度検知素子７５により検知され、点灯制御によって定着ベルト９０の表面を定着可能な温度に一定に保つ。シート状媒体を搬送する駆動は装置本体から定着ローラ５０にギア伝達され、加熱ローラ９５は定着ベルト９０が回転することで連れ回りし、加圧ローラ５５はベルトを介して定着ローラ５０に圧接することで連れ回り、又はギア伝達を介して回転するようになっている（図示せず）。定着ベルト９０には定着ローラ５０周囲で、シート状媒体を分離するための分離爪６０がスプリング６５の作用を受けながら回転中心６１で保持され、定着ベルト９０に当接している。分離爪当接位置を特定するため、定着ローラ５０と加圧ローラ５５の中心を結んだ線Ａと定着ローラ中心と分離爪６０の定着ベルト９０当接位置を結んだ線Ｂとで成す角をθとする。
【００２０】
これら熱ローラ方式、熱ベルト方式のいずれにおいても分離爪６０の当接位置をずらすことによって、先端巻き付きによる画像乱れの発生の有無を確認したが、いずれも同じであったので、以下に熱ローラ方式で分離爪６０の当接位置θを６０°から２０°まで５°毎に振って、先端赤ベタ画像（先端白抜け３ｍｍ）にて先端巻き付きによる画像乱れ発生有無を確認した結果を表１として示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
上記結果より完全に先端画像乱れが発生しないのは、θが３５°以下であることが分かるが、５５Ｋ等の薄紙では１９５℃のような高温では通紙を通常行わないから実用上、分離爪６０先端位置をθ≦４０°で配置することにより定着ローラ等の巻き付きによる画像乱れを実質的に防止できるといえる。
【００２３】
次に分離爪の異なる構成について説明する。図４において、定着ローラ５０に当接する分離爪６０は、その分離位置６０ａの直後に且つその脇に従動コロ８０を備え、この従動コロ８０はブラケット８５により回転自在に保持されている。そして、従動コロ８０の表面はフッ素系被覆８１が施されるか、フッ素入り樹脂により形成されており、これによりシート状媒体の画像面からのトナー固着を防止している。
【００２４】
従動コロ８０の外周点であって通常用紙搬送面１００に対し最近接する点８０ａは、図から認識できるように、分離爪６０の先端６０ａ以降の通常用紙搬送面に面した側６４よりシート状媒体に近く位置している。このような位置関係により、分離爪で分離されたシート状媒体は分離爪６０の搬送面側６４に触れることなく、場合によっては従動コロ８０に触れて搬送されるような軌跡を描くことになる。従動コロ８０はシート状媒体に触れると回転するため、シート状媒体上の画像を擦り落とすことなくシート状媒体を搬送することができる。つまり、分離爪の画像コスレによる画像乱れを防止できる。
【００２５】
分離爪に関して更に異なる構成について説明する。図５において、分離爪６０よりシート状媒体に近い位置で且つ分離爪の脇に配置された従動コロ８０はブラケット８５に保持されているが、このブラケット８５は、通常用紙搬送面１００に対して、変形し難い、即ち、挫屈し難い向きで保持されていると共に、更に補助ブラケット８６がブラケット８５に密着して取り付けられ、強度アップが図られている。挫屈し難い向きとは、図から認識できるように、下からかかる力に対して抵抗し易い向きであり、ブラケット８５が鉛直に取り付けられることで、この向きが確保されている。
【００２６】
このような構成で、定着ローラ対５０，５５に蛇腹状のジャム紙が滞留する場合、シート状媒体は分離爪６０を押し上げる前に従動コロ８０を押し上げるように作用することになる。しかしながら、従動コロ８０は押し上げ向きに対して挫屈しないように保持されているため、押し上げられない。従って、分離爪６０も押し上げられず、分離爪６０のジャム紙による定着ローラ等５０への傷付けを防止できることになる。
【００２７】
分離爪に関してまた異なる構成について説明する。図６において、分離爪６０よりシート状媒体に近い位置に配置された従動コロ８０はブラケット８５に保持されている。このブラケット８５は、通常用紙搬送面１００に垂直な力に対して、変形乃至変位し易い向きで保持されている。つまり、下からかかる力に対して、ブラケットが水平片持ちに取り付けられることで、変位し易くなっている。従動コロ８０のブラケット支持部を分離爪６０の一部６３がオーバーラップするように位置するとともに、分離爪６０の回転中心６１を上記分離爪の一部６３に対し通常用紙搬送面１００と反対側で且つ定着ローラ５０に近い側に位置させることで、従動コロ８０が押し上げられた時、従動コロ８０はａ方向に回転し、それにより、分離爪６０はスプリング６５に逆って回転中心６１でｂ方向に回転する。すると図から認識できるように、分離爪先端は定着ローラ５０から離れる方向ｃに回転する。従って、蛇腹状のジャム紙が従動コロ８０を押し上げると分離爪６０の先端は定着ローラ５０から離れる動きをすることになる。これにより分離爪６０のジャム紙による定着ローラ等５０への傷付けを防止できる。
【００２８】
分離爪の先端の形状について説明する。図７において、分離爪６０は、その最先端６０ｂよりも定着ローラ５０に当接する面の下流側６０ｃの方がより定着ローラ５０に強く当たるような構成となっている。そのため、分離爪６０が蛇腹状のジャム紙により押し上げられても、分離爪６０の当接面下流側６０ｃの定着ローラ５０への押圧が先行することになって、鋭角な最先端６０ｂは食い込んでいき難い。結果的に、ジャム紙による分離爪６０の定着ローラ等５０への傷付けを防止できることになる。
【００２９】
上記分離爪の構成については、定着ローラを対象として説明したが、定着ベルトに対しても当然成立することであり、更には両面印字時に定着ローラと同様にトナー付着面が加圧ローラ用分離爪に当たる加圧ローラに関しても、その分離爪に同様なことが成り立つものである。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に係る定着装置においては、シート状媒体を挟持する二個の回転体の各中心を結ぶ線Ａと、二個の回転体のうち接触体に割り当てられた一方の回転体の中心と分離爪／接触体の接点とを結ぶ線Ｂで成す角θを４０°以下にすることで、画像乱れを防止できる。
【００３１】
請求項２に係る定着装置においては、分離爪により分離されたシート状媒体は反りなどで分離爪側へずれる場合にも従動コロに触れることで分離爪のシート状媒体に向いた側のいずれも個所とも接触せずにすみ、しかも従動コロは回転するので、シート状媒体の画像面を擦ることがない。
【００３２】
請求項３に係る定着装置においては、蛇腹状のジャム紙により従動コロに垂直上向きの力が作用しても、その保持部材が変形し難い、つまり挫屈し難い向きに取り付けられているので、従動コロを変位させず、それに伴って分離爪の位置も変えさせないので、ジャムを原因とする定着ローラ等の傷付きが防止できる。
【００３３】
請求項４に係る定着装置においては、蛇腹状のジャム紙により従動コロに垂直上向きの力が作用すると、従動コロの保持部材が変形し、それに伴って分離爪が定着ローラ等、接触体から離れるように移動するので、ジャムを原因とする定着ローラ等の傷付きが防止できる。
【００３４】
請求項５に係る定着装置においては、接触体に接触する分離爪の接触面のうち、接触体移動上流側の接触位置の当接圧が、下流側の接触位置の当接圧よりも低くなるように、分離爪が接触体に接触するので、分離爪が蛇腹状のジャム紙により押圧されても、分離爪の鋭角な先端は接触体に食い込んでいき難く、ジャムを原因とする定着ローラ等の傷付きが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】熱ローラ方式での分離爪の接触状態を説明する概略図である。
【図３】熱ベルト方式での分離爪の接触状態を説明する概略図である。
【図４】従動コロを取り付けた構成を説明する概略図である。
【図５】従動コロの保持部材の変形例を説明する概略図である。
【図６】従動コロの保持部材の別の変形例を説明する概略図である。
【図７】分離爪の定着ローラへの当接状態を説明する概略図である。
【符号の説明】
１５　定着装置
５０　定着ローラ
５１，５６　フッ素被覆
５２，５７　弾性体
５３，５８　芯金
５５　加圧ローラ
６０　分離爪
６５　スプリング
７０　ヒータ
７５　温度検知素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, a plotter, and the like.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, an electrostatic latent image formed on a photoreceptor as an image carrier is developed using a developer supplied from a developing device, and thus obtained. The toner image is transferred onto an image recording material (sheet-shaped medium) and then fixed by a fixing device to form an image. Conventionally, various types of fixing devices have been proposed as a fixing device, but the most widely used fixing device is that a pressing roller is pressed against the outer periphery of a fixing roller having a heater therein, and in that state, This is a type in which a sheet-like medium carrying unfixed toner is passed through the nip portion of both rollers, whereby the toner is heated and pressed to fix the toner (heat roller fixing method). In this mode, both rollers have a heat source. There is also known a heat belt type in which an endless fixing belt for conveying a sheet medium is stretched by a heat roller and a fixing roller, and a pressing roller is pressed against the fixing roller from the outer surface of the fixing belt.
[0003]
In recent years, in a color image formation that has been rapidly spread, a wax component is included in the toner in order to remove a silicone oil or the like for separating the paper at the time of fixing. In the fixing device, since the toner is fused to the image recording material at a high temperature, the roller surface is coated with fluorine to prevent the toner from adhering to a roller or the like due to a strong adhesiveness when the toner is melted. An elastic body such as silicone rubber is provided to prevent the toner from being crushed on the image due to the pressure between them.
[0004]
Regarding the wrapping of an image recording material around a roller or the like in a color machine, the effect of the wax in the toner alone is not sufficient.The diameter of the fixing roller is reduced, the hardness with the pressure roller is increased, and the recording material at the nip exit is further increased. In this case, the sheet discharge direction is made parallel or directed toward the pressure roller, and a separation plate (non-contact) having a certain gap with a fixing roller or the like is used. The reason for considering the use of a non-contact separation plate is that the contact of the separation member with the fixing roller damages the surface of the fluorine-coated roller, which is easily damaged. It is because we are afraid that it will occur. However, as the recording material conveyance speed increases, it is preferable to increase the diameter of the roller in order to secure the fixing property. However, the increase in the diameter of the roller deteriorates the separation property. In order to completely separate the recording material from the roller, in a case having a gap such as a separation plate, the gap must be reduced as much as possible, which makes management difficult.
[0005]
Therefore, it is conceivable to achieve complete separation by using a separation claw that contacts the roller. However, in order to improve the separability of the separation claw, it is preferable that the separation claw tip abuts on a position further downstream from the nip exit of a roller or the like. However, in this case, since the leading end of the recording material is wrapped around the roller to the leading end position of the separation claw, image disturbance due to excessive heat is likely to occur. Also, if the position of the tip of the separation claw is brought closer to the nip, the paper passing portion of the separation claw rubs the image, which again causes image disorder. Further, the contact of the separation claw may cause damage to the contact roller. With regard to this scratch, by lowering the contact pressure at the tip of the separation claw, it is possible to prevent the damage to the fixing roller and the like to some extent, but when a jam occurs near the separation claw, the fixing roller stays in a bellows shape. The phenomenon in which the jammed paper pushes the separation claw up against the fixing roller or the like (presses), and the phenomenon that the fixing roller or the like is damaged easily occurs.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, a first object of the present invention is to provide a configuration that can prevent image disturbance due to winding of a fixing roller or the like while using a separation claw that contacts the fixing roller or the like. As a secondary problem, it is possible to prevent the image from being distorted by the image of the separation claw, and to prevent the separation claw from damaging the fixing roller or the like in the event of a jam.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first object of the present invention is to provide a fixing device for fixing a sheet-like medium by a heating and pressing action using a contact body having a fluorine-based coating and an elastic layer according to the present invention. In a fixing device provided with a separation claw that comes into contact with the contact body in order to separate the body from the body, a line A connecting the centers of the two rotating bodies that sandwich the sheet-shaped medium, The problem can be solved by setting the angle θ formed by the line B connecting the center of the one rotating body assigned to the contact body and the contact point of the separation claw / contact body to 40 ° or less.
[0008]
A driven roller having a fluorine-based coating or made of a fluorine-containing resin is arranged beside the separation claw, and the sheet-shaped medium nearest contact of the outer periphery of the driven roller is located at any position on the separation claw facing the sheet-shaped medium. It is also preferred that the sheet is close to the sheet medium. Further, it is advantageous that the holding member of the driven roller is attached in a direction that is hardly deformed when a force is applied in a direction perpendicular to the sheet-like medium conveyance direction. However, if the holding member of the driven roller is mounted in a direction that is easily deformed when a force is applied in a direction perpendicular to the sheet-like medium conveyance direction, the separation claw is separated from the contact body with the deformation. It is also advantageous if it is configured to move to.
[0009]
Using a contact body having a fluorine-based coating and an elastic layer, a fixing device for fixing the sheet-like medium by heating and pressurizing action, and contacting the contact body to separate the fixed sheet-like medium from the contact body In the fixing device provided with the separation claw, the contact pressure at the contact position on the upstream side of the contact member movement is lower than the contact pressure at the downstream contact position on the contact surface of the separation claw that contacts the contact body. Thus, even if the separation claw is in contact with the contact body, the first problem is solved.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on examples shown in the drawings. FIG. 1 shows a full-color laser printer as a color image forming apparatus to which the fixing device according to the present invention is applied.
[0011]
The color laser printer has a configuration in which a two-stage paper feed unit 2 is disposed at a lower portion of an apparatus main body 1 and an image forming unit 3 is disposed above the paper feed unit 2. In this printer, plain paper generally used for copying and the like (hereinafter, simply referred to as plain paper), 90K paper such as OHP sheets, cards, and postcards, thick paper having a basis weight of about 100 g / m ² or more, and envelopes are used. Any of so-called special sheets having a larger heat capacity than plain paper (hereinafter, simply referred to as special sheets) can be used as the sheet-like medium. Further, the image forming unit 3 is provided with a transfer belt device which is arranged to be inclined such that the paper supply side is downward and the paper discharge side is upward. The transfer belt device includes an endless transfer belt 12 wound around a plurality of rollers 11, in this example, four rollers 11, and one of the rollers 11 is driven by a drive source (not shown). The transfer belt 12 rotates. On the upper running side of the transfer belt 12, four image forming units 4M, 4C, 4Y, and 4Bk for magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (Bk) are arranged in order from the bottom. Have been.
[0012]
Each of the image forming units 4M, 4C, 4Y, and 4Bk is provided with a photoreceptor 5 as an image carrier, and the photoreceptor 5 is rotated by a driving unit (not shown) in a clockwise direction as viewed in the drawing. Has become. Around the photoreceptor 5, there are provided a charging roll 6 as charging means, an optical writing unit in which laser light writing is performed by an optical writing device 8, a developing device 10, and a cleaning device 9. The developing device 10 is a two-component developing device, and is supplied with toner by a toner supply / conveyance device, which will be described later, according to the amount of consumed toner.
[0013]
Next, an image forming operation for performing full-color printing of the color printer having the above configuration will be described with reference to the image forming unit 4M for magenta. A laser (not shown) is driven on the photoconductor 5 charged by the charging roll 6 to irradiate the polygon mirror 8a with laser light, and the reflected light is guided onto the photoconductor 5 via a cylinder lens or the like. The optical writing device 8 performs optical writing of an optical image to be developed with magenta toner. By this writing, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 5 based on image data sent from a host machine such as a personal computer, and the developing device 10 turns the latent image into a visible toner image.
[0014]
On the other hand, a sheet-shaped medium designated as a transfer material is fed from the sheet feeding unit 2, and the fed sheet-shaped medium is once abutted against a registration roller 13 provided upstream of the transfer belt 12 in the transport direction. Thereafter, the paper is fed onto the transfer belt 12 in synchronization with the visible image, and reaches the transfer position facing the photoconductor 5 by running of the belt. At this transfer position, the visible image of the magenta toner is transferred to the sheet medium by the action of the transfer roll 14 disposed on the back side of the transfer belt 12.
[0015]
Similarly to the above, in each of the other image forming units 4C, 4Y, and 4Bk, a visible image by each toner is formed on the surface of each photoconductor 5, and these visible images are conveyed by the transfer belt 12 in the form of a sheet. Each time the medium arrives at each transfer position, the medium is over-transferred. Therefore, in the present color printer, a full-color image is overlaid and transferred onto a sheet-like medium in a short period of time substantially similar to that of a monochrome image. The sheet medium after the transfer is separated from the transfer belt 12 and fixed by the fixing device 15. The sheet medium on which the fixing has been completed is normally discharged outside the apparatus as it is. At this time, the sheet medium is inverted and discharged to the discharge tray 16 provided on the upper surface of the apparatus main body 1. Although the fixing device 15 in FIG. 1 is illustrated as a so-called heat belt type, it may be a so-called heat roller type, which will be described later.
[0016]
The developing device 10 monitors the mixing ratio of the toner and the carrier in the device, and when the toner is insufficient, the shortage is replenished. Such toner replenishment replenishes the toner stored in the toner storage container (agent storage means) 20 located at a position away from the developing device 10, in this example, at the upper right of FIG. It is realized by. Although only one toner storage container 20 is shown in the figure, there are four in accordance with the number of developing devices, and the depiction thereof is merely omitted.
[0017]
As described above, the fixing device 15 may be a heat belt type or a heat roller type. FIG. 2 shows a heat roller type, and FIG. 3 shows a heat belt type. In the heat roller system shown in FIG. 2, a fixing roller 50 having a built-in heater 70 includes a metal core 53 made of metal such as iron or aluminum, an elastic body 52 such as silicone rubber as an upper layer, and a PFA or PTFE material on the outermost surface. It is provided with a fluorine coating 51. The pressure roller 55, which is pressed against the fixing roller 50, may or may not have an internal heater. However, similarly to the fixing roller 50, the pressure roller 55 is composed of layers of a core metal 58, an elastic body 57, and a fluorine coating 56. I have. Then, the temperature rise by the internal heater 70 is detected by the temperature detecting element 75, and by controlling the lighting of the heater, the surface of the fixing roller is maintained at a constant temperature at which the fixing can be performed. The driving for conveying the sheet-shaped medium is transmitted by a gear from the apparatus main body to the fixing roller 50, and the pressing roller 55 is configured to rotate by being brought into contact with the fixing roller 50 by pressing or contacting the fixing roller 50 or via a gear transmission. (Not shown). A separation claw 60 for separating the sheet medium is held by the fixing roller 50 at the center of rotation 61 under the action of a spring 65 and is in contact with the fixing roller 50. In order to specify the separation claw contact position, an angle formed by a line A connecting the center of the fixing roller 50 and the pressing roller 55 and a line B connecting the fixing roller center and the fixing roller 51 contact position of the separation claw 60 is set. θ.
[0018]
In the heat belt method shown in FIG. 3, a heating roller 95 having a built-in heater 70 and having a metal core 96 made of metal such as iron or aluminum, and a fixing roller 50 composed of a metal core 53 and an elastic body 52 are provided with a fixing belt. 90 are spanned. The fixing belt 90 has a layer of an elastic body 92 such as silicone rubber on a thin film base 93 made of a metal such as Ni or SUS or a resin such as PI, and has a fluorine coating 91 on the outermost surface. The pressure roller 55, which is pressed against the fixing roller 50 via the fixing belt 90, includes a metal core 58, an elastic body 57, and a fluorine coating 56. Both the fixing roller 50 and the pressure roller 55 may have a heater inside.
[0019]
The temperature rise by the internal heater 70 of the heating roller 95 is transmitted to the fixing belt 90, which is detected by a temperature detecting element 75 located on the outer periphery of the fixing belt 90, and the temperature at which the surface of the fixing belt 90 can be fixed by lighting control. Keep constant. The drive for conveying the sheet medium is transmitted by a gear from the apparatus main body to the fixing roller 50, the heating roller 95 is rotated by the rotation of the fixing belt 90, and the pressure roller 55 is pressed against the fixing roller 50 via the belt. In this way, they are rotated together with each other or through gear transmission (not shown). A separation claw 60 for separating the sheet-shaped medium around the fixing roller 50 is held by the rotation center 61 around the fixing roller 50 under the action of a spring 65, and is in contact with the fixing belt 90. In order to specify the separation claw contact position, an angle formed by a line A connecting the centers of the fixing roller 50 and the pressure roller 55 and a line B connecting the fixing roller center and the fixing claw 60 contact position of the separation claw 60 is defined. θ.
[0020]
In each of the heat roller method and the heat belt method, the presence or absence of image disturbance due to the wrapping of the tip was confirmed by shifting the contact position of the separation claw 60. The contact position θ of the separation claw 60 was shaken every 5 ° from 60 ° to 20 ° by the method, and the result of confirming the occurrence of image disturbance due to the winding of the tip using a solid red tip image (tip white void 3 mm) is shown in Table 1. Shown as
[0021]
[Table 1]

[0022]
From the above results, it can be seen that the leading edge image disturbance does not completely occur when θ is 35 ° or less. However, in the case of thin paper such as 55K, paper passing is not normally performed at a high temperature such as 195 ° C. It can be said that by arranging the front end positions at θ ≦ 40 °, image disturbance due to winding of the fixing roller or the like can be substantially prevented.
[0023]
Next, different configurations of the separation claw will be described. In FIG. 4, the separation claw 60 that comes into contact with the fixing roller 50 includes a driven roller 80 immediately after the separation position 60 a and beside the separation claw 60, and the driven roller 80 is rotatably held by a bracket 85. The surface of the driven roller 80 is coated with a fluorine-based coating 81 or is formed of a fluorine-containing resin, thereby preventing toner sticking from the image surface of the sheet-shaped medium.
[0024]
As can be seen from the drawing, the outer peripheral point of the driven roller 80 and the point 80a closest to the normal paper transport surface 100 is, as can be seen from the figure, a sheet-like medium 64 from the tip 60a of the separation claw 60 facing the normal paper transport surface. It is located near. With such a positional relationship, the sheet-like medium separated by the separation claw draws a locus that is conveyed without touching the conveyance surface side 64 of the separation claw 60 and, in some cases, by touching the driven roller 80. . The driven roller 80 rotates when it touches the sheet-shaped medium, so that the sheet-shaped medium can be conveyed without scraping the image on the sheet-shaped medium. That is, it is possible to prevent the image from being distorted due to the image displacement of the separation nail.
[0025]
A further different configuration of the separation claw will be described. In FIG. 5, a driven roller 80 located closer to the sheet-shaped medium than the separation claw 60 and beside the separation claw is held by a bracket 85. In addition, it is held in a direction that is not easily deformed, that is, hardly buckled, and an auxiliary bracket 86 is further attached to the bracket 85 in close contact with the bracket 85 to increase the strength. The direction in which buckling is unlikely is a direction that easily resists a force applied from below, as can be recognized from the drawing, and this direction is secured by the bracket 85 being mounted vertically.
[0026]
With such a configuration, when the bellows-shaped jammed paper stays in the pair of fixing

rollers

50 and 55, the sheet-shaped medium acts to push up the driven roller 80 before pushing up the separation claw 60. However, since the driven roller 80 is held so as not to buckle in the pushing direction, it cannot be pushed up. Therefore, the separation claw 60 is not pushed up, and it is possible to prevent the separation claw 60 from being damaged by the jammed paper on the fixing roller 50 or the like.
[0027]
A different configuration of the separation claw will be described. In FIG. 6, a driven roller 80 arranged at a position closer to the sheet medium than the separation claw 60 is held by a bracket 85. The bracket 85 is normally held in a direction in which the bracket 85 is easily deformed or displaced by a force perpendicular to the sheet conveying surface 100. That is, the bracket is attached to the horizontal cantilever with respect to the force applied from below, so that the bracket is easily displaced. The bracket support portion of the driven roller 80 is positioned so that the part 63 of the separation claw 60 overlaps, and the rotation center 61 of the separation claw 60 is set on the opposite side of the part 63 of the separation claw from the normal paper transport surface 100. When the driven roller 80 is pushed up, the driven roller 80 rotates in the direction a, so that the separation claw 60 is rotated at the rotation center 61 against the spring 65. Rotate in direction b. Then, as can be seen from the drawing, the tip of the separation claw rotates in the direction c away from the fixing roller 50. Therefore, when the bellows-shaped jam paper pushes up the driven roller 80, the tip of the separation claw 60 moves away from the fixing roller 50. This can prevent the separation claw 60 from damaging the fixing roller 50 or the like by the jammed paper.
[0028]
The shape of the tip of the separation claw will be described. In FIG. 7, the separation claw 60 has a configuration in which the downstream side 60c of the surface in contact with the fixing roller 50 more strongly contacts the fixing roller 50 than the front end 60b. Therefore, even if the separation claw 60 is pushed up by the bellows-shaped jam paper, the pressing of the downstream side 60c of the separation claw 60 to the fixing roller 50 precedes, and the sharp front end 60b bites. Difficult to go. As a result, it is possible to prevent the separation claw 60 from being damaged by the jammed paper on the fixing roller 50 or the like.
[0029]
Although the configuration of the separation claw has been described with respect to the fixing roller, the configuration is naturally applicable to a fixing belt. The same applies to the separation claw of the pressure roller.
[0030]
【The invention's effect】
In the fixing device according to the first aspect, a line A connecting the centers of the two rotating bodies that sandwich the sheet-shaped medium, and a center of one of the two rotating bodies that is assigned to a contact body. By setting the angle θ formed by the line B connecting the separation claw and the contact point of the contact body to 40 ° or less, image disturbance can be prevented.
[0031]
In the fixing device according to the second aspect, even when the sheet-like medium separated by the separation claw is displaced to the separation claw side due to a warp or the like, any of the sides of the separation claw facing the sheet-like medium by touching the driven roller. Since the driven roller rotates without contacting any part, the image surface of the sheet-shaped medium is not rubbed.
[0032]
In the fixing device according to the third aspect, even if a vertical upward force is applied to the driven roller by the bellows-shaped jam paper, the holding member is attached in a direction in which the holding member is hardly deformed, that is, buckled. Since the roller is not displaced and the position of the separation claw is not changed accordingly, it is possible to prevent the fixing roller from being damaged due to a jam.
[0033]
In the fixing device according to the fourth aspect, when a vertically upward force is applied to the driven roller by the bellows-shaped jam paper, the holding member of the driven roller is deformed, and accordingly, the separation claw separates from the contact member such as the fixing roller. As a result, the fixing roller and the like due to the jam can be prevented from being damaged.
[0034]
In the fixing device according to the fifth aspect, of the contact surfaces of the separation claws that contact the contact body, the contact pressure at the contact position on the upstream side of the contact body movement is lower than the contact pressure at the contact position on the downstream side. As described above, since the separation claw contacts the contact body, even if the separation claw is pressed by the bellows-shaped jam paper, the sharp tip of the separation claw is hard to bite into the contact body, and the fixing roller or the like caused by the jam. Can be prevented from being damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a contact state of a separation claw in a heat roller method.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a contact state of a separation claw in a heat belt method.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration in which a driven roller is attached.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a modified example of a holding member for a driven roller.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another modified example of a holding member of a driven roller.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a state in which a separation claw contacts a fixing roller.
[Explanation of symbols]
15 Fixing device 50

Fixing roller

51, 56

Fluorine coating

52, 57

Elastic body

53, 58 Core bar 55 Pressure roller 60 Separating claw 65 Spring 70 Heater 75 Temperature detecting element

Claims

Using a contact body having a fluorine-based coating and an elastic layer, a fixing device for fixing the sheet-like medium by heating and pressurizing action, and contacting the contact body to separate the fixed sheet-like medium from the contact body In a fixing device provided with a separating claw,
A line A connecting the centers of the two rotating bodies sandwiching the sheet-shaped medium, and a contact point between the center of one of the two rotating bodies assigned to the contact body and the separation claw / contact body; Wherein the angle θ formed by the line B connecting the first and second lines is set to 40 ° or less.

A driven roller having a fluorine-based coating or made of a fluorine-containing resin is arranged beside the separation claw, and the sheet-shaped medium closest contact point of the driven roller outer periphery is located at any position on the separation claw facing the sheet-shaped medium. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is also close to a sheet-like medium.

3. The fixing device according to claim 2, wherein the holding member of the driven roller is attached in a direction that is hardly deformed when a force is applied in a direction perpendicular to a sheet-like medium conveyance direction.

The holding member of the driven roller is mounted in a direction that is easily deformed when a force is applied in a direction perpendicular to the sheet-like medium conveyance direction, and the separation claw moves away from the contact body with the deformation. 3. The fixing device according to claim 2, wherein the fixing is performed.

Using a contact body having a fluorine-based coating and an elastic layer, a fixing device for fixing the sheet-like medium by heating and pressurizing action, and contacting the contact body to separate the fixed sheet-like medium from the contact body In a fixing device provided with a separating claw,
Of the contact surfaces of the separation claw that contact the contact body, the separation claw is brought into contact with the contact body so that the contact pressure at the contact position on the upstream side of the contact body movement is lower than the contact pressure at the contact position on the downstream side. A fixing device, which is in contact with the fixing device.

An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.