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JP2006065230A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2006065230A
JP2006065230A JP2004250635A JP2004250635A JP2006065230A JP 2006065230 A JP2006065230 A JP 2006065230A JP 2004250635 A JP2004250635 A JP 2004250635A JP 2004250635 A JP2004250635 A JP 2004250635A JP 2006065230 A JP2006065230 A JP 2006065230A
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Japan
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web
fixing roller
cleaning
heat
distance
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JP2004250635A
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Shigeru Oki
繁 大木
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device, which includes two web pressing rollers and employs a detachable-web cleaning system, with a technique of reducing a decrease in the temperature of the contact face of the web with the heat fixing roller during the separation of the web and of preventing scratches on the surface of the heat fixing roller. <P>SOLUTION: A separation distance at the closest contact where a distance between the web separated and the surface of the fixing roller is the shortest on the web is not shorter than the minimum distance required to prevent contact of the web with the surface of the fixing roller even taking account of fluctuations of a separating operation and slack of the web. Further, the separation distance in which a distance between the web separated and the surface of the fixing roller is the longest is expressed by a formula representing relations between the radius R of the fixing roller, the radius r of each of the web pressing rollers, and a distance d between the centers of the two web pressing rollers. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、特に、これらの装置に備えられる、未定着の現像剤像を加熱・加圧定着させるための定着装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus having a function of forming an image on a recording medium such as a sheet, for example, a copying machine, a printer, or a facsimile machine, and more particularly, to an unfixed apparatus provided in these apparatuses. The present invention relates to a fixing device for fixing a developer image by heating and pressure.

ハロゲンランプ等の加熱源を内蔵した構成の定着ローラと、前記定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラとを含む定着装置に転写済みのシートを導き、前述のローラ対による加熱、加圧作用でシート上のトナー像を当該シートに定着させるように構成した複写機等の画像形成装置はよく知られている。   The transferred sheet is guided to a fixing device including a fixing roller having a built-in heating source such as a halogen lamp, and a pressure roller that rotates while being pressed against the fixing roller. An image forming apparatus such as a copying machine configured to fix a toner image on a sheet to the sheet is well known.

また、前記従来の定着装置においては、トナー像を形成しているトナーの一部が定着ローラに付着する、所謂オフセット現象が生じる。特に、記録紙がジャムした時などは、定着ニップ内に記録紙が滞留したり、記録紙が定着ローラに巻きついたりするので、大量のオフセットトナーが定着ローラに付着する。   Further, in the conventional fixing device, a so-called offset phenomenon occurs in which a part of the toner forming the toner image adheres to the fixing roller. In particular, when the recording paper is jammed, the recording paper stays in the fixing nip or the recording paper is wound around the fixing roller, so that a large amount of offset toner adheres to the fixing roller.

このような定着ローラに付着したトナーを除去するための手段として、クリーニング手段を定着ローラ表面に当接させることが行われており、クリーニング手段としては通常、クリーニングシートを定着ローラ表面に当接させるウェブクリーニング方式が行われている。   As a means for removing the toner adhering to the fixing roller, a cleaning means is brought into contact with the surface of the fixing roller. As the cleaning means, a cleaning sheet is usually brought into contact with the surface of the fixing roller. A web cleaning system is in place.

しかしながら、このようなウェブクリーニング方式においては、常時クリーニングシートを定着ローラ表面に当接させるため、定着ローラ表面がウェブにより摺擦され、表面が摩耗し寿命が短くなるという問題点があった。   However, in such a web cleaning system, since the cleaning sheet is always brought into contact with the surface of the fixing roller, there is a problem that the surface of the fixing roller is rubbed by the web, the surface is worn and the life is shortened.

また、上記ウェブには、通常、定着ローラとトナーとの離型性を高めるために、クリーニングウェブにシリコーンオイル等の離型オイルを含浸させ、オイル塗布機能をも持たせているが、常時定着ローラ表面にウェブを当接させているために、定着ローラ表面へのオイル塗布が過剰となり、定着後の画像にオイルの跡(所謂、オイル筋)が発生することがあった。   In addition, the web is usually impregnated with a release oil such as silicone oil in order to enhance the releasability between the fixing roller and the toner, and has an oil application function. Since the web is in contact with the roller surface, the oil application to the surface of the fixing roller becomes excessive, and oil marks (so-called oil streaks) may occur in the image after fixing.

このような、ウェブクリーニング方式に対しては、クリーニングウェブを定着ローラ表面に接離する手段を設け、クリーニングが必要な時だけ(未定着画像の定着時やジャム時)、定着ローラ表面にウェブを当接させ、それ以外の時には離間させる所謂ウェブ脱着方式がとられている。   For such a web cleaning system, a means for contacting and separating the cleaning web from the surface of the fixing roller is provided, and the web is placed on the surface of the fixing roller only when cleaning is necessary (when fixing an unfixed image or jamming). A so-called web attaching / detaching method is adopted in which the contact is made and the contact is made at other times.

また、さらに近年、ウェブクリーニング方式においては、定着ローラに付着したトナーの清掃性を向上させるために、ウェブを清掃時に定着ローラの表面に押し当てるウェブ押し当てローラを2本配置し、清掃時にウェブが定着ローラの表面に当接している周方向の距離を長くしたものも採用されている(特許文献1参照)。
特開平06−301251号公報
Further, in recent years, in the web cleaning system, two web pressing rollers that press the web against the surface of the fixing roller at the time of cleaning are arranged in order to improve the cleaning performance of the toner adhering to the fixing roller. Is used which has a longer circumferential distance in contact with the surface of the fixing roller (see Patent Document 1).
JP-A-06-301251

しかしながら、このようにローラ傷、オイル筋を対策したウェブ脱着方式を併用した定着装置においては、ウェブが定着ローラから離間した時の、ウェブの温度低下が問題であり、この温度低下により、清掃により定着ローラ表面からウェブ上に回収されたトナーが
固形化し、この固形化したトナーのウェブの部分が、再度定着ローラ表面に当接されると定着ローラ表面を傷つけてしまうという問題点があった。
However, in the fixing device using the web detaching method in which the roller scratches and the oil streaks are combined in this way, the temperature of the web is lowered when the web is separated from the fixing roller. The toner collected on the web from the surface of the fixing roller is solidified, and there is a problem that the surface of the fixing roller is damaged when the solidified toner web is brought into contact with the surface of the fixing roller again.

このようなウェブ離間時のウェブ当接面の温度低下に対しては、ウェブ離間時のウェブと定着ローラ表面との離間距離をなるべく小さくすることで、ウェブ押し当てローラを1本だけ配置する定着装置においては、対策可能であった。   For such a decrease in the temperature of the web contact surface when the web is separated, the fixing in which only one web pressing roller is arranged by reducing the separation distance between the web and the fixing roller surface when separating the web as much as possible. In the device, it was possible to take measures.

しかし、上記のように清掃性を上げるためにウェブ押し当てローラを2本配置する定着装置においては、ウェブが定着ローラの表面に当接している周方向の距離を長くしたために、その当接部分の周方向の中心部において、ウェブの離間距離を小さくしても、当接部分の周方向においての最上流部や最下流部においては、ウェブの離間距離が遠くなってしまい、この部分では離間時に温度低下が起きてしまい、対策が十分でなかった。   However, in the fixing device in which two web pressing rollers are arranged in order to improve the cleaning property as described above, since the circumferential distance in which the web is in contact with the surface of the fixing roller is increased, the contact portion Even if the web separation distance is reduced at the center portion in the circumferential direction, the web separation distance is increased at the most upstream portion and the most downstream portion in the circumferential direction of the contact portion. Sometimes the temperature dropped, and the countermeasures were not enough.

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ウェブ押し当てローラを2本配置し、かつ、ウェブ脱着方式をとるウェブクリーニング方式を採用した定着装置において、ウェブ離間時の当接面の温度低下が少なく、加熱定着ローラ表面の傷発生を防止することが可能な技術を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to fix a web cleaning system in which two web pressing rollers are arranged and a web detaching system is adopted. It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing the occurrence of scratches on the surface of the heat-fixing roller with little decrease in the temperature of the contact surface when the web is separated.

上記目的を達成するために本発明にあっては、
発熱手段を有する加熱定着ローラと、
前記加熱定着ローラに当接して回転し、該加熱定着ローラの外周面を押圧することにより、該加熱定着ローラとニップ部を形成するように設けられた加圧部材と、
を有し、
前記ニップ部に、未定着の現像剤像を担持したシートを通過させることにより、該シート上の現像剤像を該シートに定着させる定着装置であって、
前記加熱定着ローラの表面を清掃するクリーニング手段を有し、
前記クリーニング手段は、清掃部材としてウェブを用いるウェブ方式のクリーニング手段であって、清掃時に該ウェブを該加熱定着ローラの表面に押し当てるウェブ押し当てローラを2本有し、さらに該クリーニング手段は該加熱定着ローラに対して接離可能となっている定着装置において、
前記2本のウェブ押し当てローラの半径は等しく、かつ、該クリーニング手段の離間時に、該ウェブ上で、前記加熱定着ローラの表面との距離が最短となる最近接点での離間距離L(mm)が、
MIN≦L
(但し、LMINは、ウェブ離間時に、該クリーニング手段の離間動作のばらつき及びウェブのたるみを考慮しても、ウェブが該加熱定着ローラの表面と接触しないための最低の離間距離(mm))
を満たし、さらに、
前記加熱定着ローラの半径R(mm)と、前記ウェブ押し当てローラの半径r(mm)と、前記ウェブ押し当てローラ2本の中心間の距離d(mm)とは、関係式
((R+2)+(r+(d−2r)/2)1/2−R<L
(但し、L(mm)は、該加熱定着ローラの表面温度が、上述の所定の定着処理条件に維持されている時に、該加熱定着ローラの表面からの距離で雰囲気温度がガラス転移点温度T(℃)となる距離)
を満たすことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A heat-fixing roller having a heating means;
A pressure member provided to form a nip portion with the heat fixing roller by rotating in contact with the heat fixing roller and pressing an outer peripheral surface of the heat fixing roller;
Have
A fixing device for fixing a developer image on the sheet to the sheet by passing a sheet carrying an unfixed developer image through the nip portion;
Cleaning means for cleaning the surface of the heat fixing roller;
The cleaning means is a web-type cleaning means that uses a web as a cleaning member, and has two web pressing rollers that press the web against the surface of the heat-fixing roller during cleaning. In the fixing device that can come in contact with and separate from the heat fixing roller,
The radii of the two web pressing rollers are equal, and when the cleaning unit is separated, the separation distance L S (mm) at the closest point on the web where the distance from the surface of the heat fixing roller is the shortest. )But,
L MIN ≦ L S
(However, L MIN is the minimum separation distance (mm) for preventing the web from coming into contact with the surface of the heat-fixing roller in consideration of variation in the separation operation of the cleaning means and sagging of the web during web separation.)
Meet, and
The radius R (mm) of the heat fixing roller, the radius r (mm) of the web pressing roller, and the distance d (mm) between the centers of the two web pressing rollers are expressed by the relational expression ((R + 2) 2 + (r + (d- 2r) / 2) 2) 1/2 -R <L g
(However, L g (mm) is the glass transition temperature at the distance from the surface of the heat-fixing roller when the surface temperature of the heat-fixing roller is maintained at the above-mentioned predetermined fixing processing conditions. T g (° C) distance)
It is characterized by satisfying.

画像形成装置にあっては、像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られた現像剤像をシートに転写する画像形成手段と、
未定着の現像剤像を前記シートに定着させる上記記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする。
In the image forming apparatus, image forming means for transferring a developer image obtained by developing the electrostatic latent image formed on the image carrier to a sheet;
The fixing device as described above for fixing an unfixed developer image on the sheet;
It is characterized by providing.

本発明によれば、ウェブ押し当てローラを2本配置し、かつ、ウェブ脱着方式をとるウェブクリーニング方式を採用した定着装置において、ウェブ離間時の当接面の温度低下が少なく、加熱定着ローラ表面の傷発生を防止することが可能となる。   According to the present invention, in a fixing device that employs a web cleaning method in which two web pressing rollers are arranged and adopts a web detaching method, the temperature of the contact surface during the web separation is small, and the surface of the heat fixing roller It is possible to prevent the occurrence of scratches.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.

(実施の形態1)
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態1に係る加熱定着装置を詳細に説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a heat fixing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の実施の形態1に係る加熱定着装置(以下、定着装置という)1を示す概略図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置10の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic view showing a heat fixing device (hereinafter referred to as a fixing device) 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.

まず、画像形成装置の概略構成について説明する。   First, a schematic configuration of the image forming apparatus will be described.

図4において、給紙カセット2から給紙ローラ3によって1枚ずつ給送されたシートPは、搬送路Aを通過し、搬送ローラ4に搬送される。そして、像担持体としての感光ドラム5上に形成されたトナー画像(現像剤像)の先端位置が感光ドラム5と転写ローラ6とが接触する転写ニップ部の位置に到達したときに、シートPの先端が転写ニップ部に搬送するようにタイミングを取る。なお、感光ドラム5および転写ローラ6などは画像形成部(画像形成手段)を構成している。   In FIG. 4, the sheets P fed one by one from the paper feed cassette 2 by the paper feed roller 3 pass through the transport path A and are transported to the transport roller 4. When the leading end position of the toner image (developer image) formed on the photosensitive drum 5 as the image carrier reaches the position of the transfer nip where the photosensitive drum 5 and the transfer roller 6 are in contact with each other, the sheet P Timing is taken so that the leading edge of the toner is conveyed to the transfer nip. The photosensitive drum 5 and the transfer roller 6 constitute an image forming unit (image forming unit).

このようにして転写ニップ部において、感光ドラム5上のトナー画像をシートPに転写させた後に、シートPは、感光ドラム5から分離し、定着装置1へ搬送される。この定着装置1において、シートPに転写されている未定着のトナー画像を定着させた後、トナー画像が定着されたシートPを、搬送路Bを通過させて排紙ローラ対8によって画像形成装置本体の排紙部9へ排出させる。   In this way, after the toner image on the photosensitive drum 5 is transferred to the sheet P at the transfer nip portion, the sheet P is separated from the photosensitive drum 5 and conveyed to the fixing device 1. In this fixing device 1, after fixing the unfixed toner image transferred to the sheet P, the sheet P on which the toner image has been fixed passes through the conveyance path B and is discharged by the paper discharge roller pair 8. The paper is discharged to the paper discharge unit 9 of the main body.

次に、本実施の形態に係る定着装置1について説明する。   Next, the fixing device 1 according to the present embodiment will be described.

図1に示すように、定着手段1は、加熱定着ローラ(以下、定着ローラという)21と、加圧ローラ30とからなる一対のローラーから構成されている。定着ローラ21は、内部に加熱源(発熱手段)となる内部ヒータ26を有し、アルミ又は鉄などにより構成された薄肉芯金ローラ22の表面に耐熱弾性離型層23が設けられたものである。加圧ローラ30は、前記定着ローラ21と同様に薄肉芯金ローラ31の表面に耐熱弾性離型層32が設けられ、両ローラの当接部でニップ領域(ニップ部)Nが形成されるように図示されないバネにより定着ローラ21側に圧接されている。ここで、加圧ローラ30は加圧部材を構成している。   As shown in FIG. 1, the fixing unit 1 includes a pair of rollers including a heat fixing roller (hereinafter referred to as a fixing roller) 21 and a pressure roller 30. The fixing roller 21 has an internal heater 26 serving as a heating source (heating means) inside, and a heat-resistant elastic release layer 23 is provided on the surface of a thin cored metal roller 22 made of aluminum or iron. is there. The pressure roller 30 is provided with a heat-resistant elastic release layer 32 on the surface of the thin cored bar roller 31 like the fixing roller 21 so that a nip region (nip portion) N is formed at the contact portion of both rollers. Are pressed against the fixing roller 21 by a spring (not shown). Here, the pressure roller 30 constitutes a pressure member.

25はトナー画像Tを表面に坦持したシートPを定着ローラ21の表面から効率よく分離するための分離爪、S1は温度制御及び温度検知を行うためのサーミスタである。   25 is a separation claw for efficiently separating the sheet P carrying the toner image T from the surface of the fixing roller 21, and S1 is a thermistor for performing temperature control and temperature detection.

制御部40は、サーミスタS1から入力された測定温度に対応する検出データに基づいて前記定着ローラ21の表面温度を所定の温度にするための出力データを図示しない電圧供給電源に送り、前記電源より必要な電圧をハロゲンランプなどにより構成された内部ヒータ26に供給する。   The control unit 40 sends output data for setting the surface temperature of the fixing roller 21 to a predetermined temperature based on the detection data corresponding to the measured temperature input from the thermistor S1, to a voltage supply power source (not shown). The necessary voltage is supplied to the internal heater 26 constituted by a halogen lamp or the like.

前記のように構成された装置では、所定の画像形成プロセスを経てシートP表面に形成された未定着トナー画像Tは、内部ヒータ26によりその表面が所定の温度(TR=165℃)に設定された定着ローラ(駆動ローラ)21と加圧ローラ(従動ローラ)30とにより形成された定着領域であるニップ部Nを通過後、定着ローラ21の表面からシートPが必要に応じて分離爪25を用いて分離され定着画像が得られる構成となっている。   In the apparatus configured as described above, the surface of the unfixed toner image T formed on the surface of the sheet P through a predetermined image forming process is set to a predetermined temperature (TR = 165 ° C.) by the internal heater 26. After passing through the nip portion N which is a fixing region formed by the fixing roller (driving roller) 21 and the pressure roller (driven roller) 30, the sheet P is removed from the surface of the fixing roller 21 as needed. In this configuration, a fixed image can be obtained by being separated.

次に、本実施の形態の要部をなすクリーニング手段について説明する。   Next, the cleaning means that constitutes the main part of the present embodiment will be described.

クリーニング手段は、清掃部材としてクリーニングウェブWを用いるウェブ方式のクリーニング手段であって、クリーニングウェブWは、定着ローラ21の回転方向で、ニップ領域Nに対して下流側に、定着ローラ21に当接して設けられており、定着ローラ21にオフセットしたトナーを除去する。クリーニング手段は、クリーニングウェブWの一端がロール軸705に係止されるとともに当該ロール軸上に巻き回すことにより構成したクリーニングウェブ元巻き710と、前記ロール状のクリーニングウェブWの他端を係止してなる巻き取りロール軸720と、前記クリーニングウェブWを前記定着ローラ21の表面に圧接する2本の押し当てローラ730,731とを主要素としている。   The cleaning unit is a web-type cleaning unit that uses a cleaning web W as a cleaning member. The cleaning web W contacts the fixing roller 21 on the downstream side of the nip region N in the rotation direction of the fixing roller 21. The toner offset to the fixing roller 21 is removed. The cleaning means engages the cleaning web former winding 710 formed by winding one end of the cleaning web W on the roll shaft 705 and winding it on the roll shaft, and the other end of the roll-shaped cleaning web W. The main elements are a winding roll shaft 720 and two pressing rollers 730 and 731 that press the cleaning web W against the surface of the fixing roller 21.

前記2本の押し当てローラ730,731は前記クリーニングウェブWを定着ローラ21の表面に圧接させている。   The two pressing rollers 730 and 731 press the cleaning web W against the surface of the fixing roller 21.

このように、2本の押し当てローラ730,731によりクリーニングウェブWを圧接することで、2本の押し当てローラ730,731が定着ローラ21に当接する2箇所の間に渡って、クリーニングウェブWが定着ローラ21の表面に当接され、押し当てローラが1本の時に比べ、クリーニングウェブWの周方向の当接距離が長くとられ、クリーニングウェブWの清掃性が向上する構成となっている。   As described above, the cleaning web W is pressed against the two pressing rollers 730 and 731, so that the cleaning web W extends between the two positions where the two pressing rollers 730 and 731 come into contact with the fixing roller 21. Is brought into contact with the surface of the fixing roller 21, and the contact distance in the circumferential direction of the cleaning web W is longer than in the case where there is one pressing roller, and the cleaning property of the cleaning web W is improved. .

また、前記巻き取りロール軸720は定着装置の枠体上に設けたモータから駆動力を伝達され、定着ローラ21との接触点において、定着ローラ21の回転方向に対して反対方向にクリーニングウェブWを移送し、巻き取るように構成してある。   Further, the take-up roll shaft 720 receives a driving force from a motor provided on the frame of the fixing device, and at the point of contact with the fixing roller 21, the cleaning web W in a direction opposite to the rotation direction of the fixing roller 21. Is configured to be transported and wound up.

本実施の形態におけるクリーニングウェブWは、厚さ約40μmで、アラミド繊維とポリエステル繊維を混合したものを不織布にしたものを用いている。また、クリーニングウェブWには、トナー離型用のシリコーンオイルが含浸されている。   The cleaning web W in the present embodiment has a thickness of about 40 μm and uses a non-woven fabric obtained by mixing aramid fibers and polyester fibers. Further, the cleaning web W is impregnated with a silicone oil for releasing the toner.

さらに、本実施の形態では、クリーニングウェブWの当接による、定着ローラ21表面の摩耗、及びオイル塗布過剰による定着後の画像のオイル筋を防止するために、クリーニングウェブWの定着ローラ21表面への接離手段を設けている(ウェブ脱着方式)。すなわち、図1に示すように、2本の押し当てローラ730,731の支持部材を図不示の移動手段で移動させ、図の点線と実線で示すように、定着ローラ21表面に対して、クリーニングウェブWの接離を所定のタイミングで行う構成となっており、シートPが定着装置を通過する時には定着ローラ21表面に当接し、それ以外の時では離間している。   Further, in the present embodiment, in order to prevent the surface of the fixing roller 21 from being worn due to the contact of the cleaning web W and the oil streaks of the image after fixing due to excessive oil application, the surface of the cleaning web W is fixed to the surface of the fixing roller 21. Is provided (web detachment method). That is, as shown in FIG. 1, the supporting members of the two pressing rollers 730 and 731 are moved by moving means (not shown), and the surface of the fixing roller 21 is moved with respect to the surface of the fixing roller 21 as indicated by dotted and solid lines in the figure. The cleaning web W is configured to contact and separate at a predetermined timing. When the sheet P passes through the fixing device, the sheet P contacts the surface of the fixing roller 21 and is otherwise separated.

このようなウェブ脱着方式を用いたクリーニング方式においては、クリーニングウェブWが定着ローラ21表面から離間した時の、クリーニングウェブWの定着ローラ21への当接面の温度低下が問題となり、この温度低下が大きいとクリーニングウェブWに、清掃
時に回収されたトナーが固形化し、この固形化したトナーが清掃時に摺擦されることにより、定着ローラ21表面への傷が発生する。
In such a cleaning method using the web attaching / detaching method, when the cleaning web W is separated from the surface of the fixing roller 21, the temperature decrease of the contact surface of the cleaning web W with the fixing roller 21 becomes a problem. If it is large, the toner collected during cleaning solidifies on the cleaning web W, and the solidified toner is rubbed during cleaning, so that the surface of the fixing roller 21 is scratched.

図2は、定着ローラ21の表面温度がTR=165℃に維持されている状態での、定着ローラ表面からの距離と雰囲気温度との関係を示す図である。図3は、脱着時の離間距離を、定着ローラ21の半径(mm)、2本のウェブ押し当てローラ730,731の半径(mm)、2本のウェブ押し当てローラ730,731の中心間の距離(mm)から求めるための図である。図5は、ウェブローラ1本系における、当接部を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the distance from the surface of the fixing roller and the ambient temperature in a state where the surface temperature of the fixing roller 21 is maintained at TR = 165 ° C. FIG. 3 shows the separation distance at the time of attachment / detachment between the radius of the fixing roller 21 (mm), the radius of the two web pressing rollers 730 and 731 (mm), and the center of the two web pressing rollers 730 and 731. It is a figure for calculating | requiring from distance (mm). FIG. 5 is a diagram showing a contact portion in a single web roller system.

本発明者が検討を行ったところ、クリーニングウェブW上のトナーの固形化を防止するには、クリーニングウェブW上に回収されたトナーの雰囲気温度をガラス転移点温度Tgより高い温度にすれば良いことがわかった。   As a result of studies by the present inventor, in order to prevent solidification of the toner on the cleaning web W, the ambient temperature of the toner collected on the cleaning web W may be set higher than the glass transition temperature Tg. I understood it.

また、定着ローラ21の表面温度TRがTR=165℃に維持されている状態で、定着ローラ表面からの距離と雰囲気温度との関係は図2に示すような関係であり、定着ローラ表面からの距離が5.0mmの位置で、雰囲気温度は80℃となる。トナーのガラス転移点温度Tgは約60℃なので、定着ローラ21の表面温度TRがTR=165℃に維持されている状態で、定着ローラ表面からの距離が5.0mmより小さければ、トナーの固形化を十分に防止することができる。   Further, in a state where the surface temperature TR of the fixing roller 21 is maintained at TR = 165 ° C., the relationship between the distance from the surface of the fixing roller and the ambient temperature is as shown in FIG. At a distance of 5.0 mm, the ambient temperature is 80 ° C. Since the glass transition temperature Tg of the toner is about 60 ° C., if the distance from the fixing roller surface is smaller than 5.0 mm while the surface temperature TR of the fixing roller 21 is maintained at TR = 165 ° C., the solid state of the toner Can be sufficiently prevented.

この結果から、押し当てローラが1本の構成では、図5に示すように、1本の押し当てローラによるクリーニングウェブWの当接部分(図中のM)の離間距離が5.0mmより小さいという設定にすればよい。   From this result, in the configuration with one pressing roller, as shown in FIG. 5, the separation distance of the contact portion (M in the drawing) of the cleaning web W by one pressing roller is smaller than 5.0 mm. You can set this.

しかしながら、本実施の形態のように、クリーニングウェブWの清掃性を向上させるために、押し当てローラを2本とする構成においては、次に示すような配慮が必要となる。   However, in order to improve the cleaning property of the cleaning web W as in the present embodiment, the following considerations are necessary in the configuration in which there are two pressing rollers.

つまり、押し当てローラを2本有する構成においては、図3に示すように、2本の押し当てローラによって押圧される2箇所の部分(図中のA,B)の間に渡ってクリーニングウェブWが定着ローラ21に当接されるため、図中のA,B間の中点に当たるCが、離間時の離間距離が最短となり、また、図中のA及びBが離間時の離間距離が最長となる。   That is, in the configuration having two pressing rollers, as shown in FIG. 3, the cleaning web W extends between two portions (A and B in the figure) pressed by the two pressing rollers. Is in contact with the fixing roller 21, C corresponding to the midpoint between A and B in the figure has the shortest separation distance when separated, and A and B in the figure have the longest separation distance when separated. It becomes.

この最長の離間距離となるA及びBでの離間距離が、押し当てローラ1本系の時と同様に5.0mmより小さいという条件がまず必要となる。   The first requirement is that the separation distance at A and B, which is the longest separation distance, is smaller than 5.0 mm as in the case of a single pressing roller system.

また、離間時の離間距離が最短となる点Cの離間距離Lについては、ばらつきを考慮して、離間時にクリーニングウェブWが定着ローラ21表面に接触しない距離LMIN
以上に設定しておく必要がある。離間動作のばらつき及びクリーニングウェブWのたるみ等を考慮すると、LMIN =2.0mmとなり、本実施の形態では、L=LMIN =2.0mmとなるように設定した。
Further, the separation distance L S of the point C at which the separation distance at the time of separation is the shortest is a distance L MIN at which the cleaning web W does not contact the surface of the fixing roller 21 at the time of separation in consideration of variation.
It is necessary to set it above. In consideration of variations in the separation operation and sagging of the cleaning web W, L MIN = 2.0 mm, and in this embodiment, L S = L MIN = 2.0 mm.

よって、本実施の形態では、離間時の点Cにおける離間距離を2.0mmとした時の、点A及びBの離間距離が5.0mmより小さいという条件で、構成を設定している。この離間時の点Cにおける離間距離を2.0mmとした時の、点A及びBの離間距離L=Lは、図3に示すように近似的に求めている。図中、Rは定着ローラ21の半径(mm)、rは2本のウェブ押し当てローラの半径(mm)、dはウェブ押し当てローラ2本の中心間の距離(mm)を示している。また、離間時の離間距離が最短となる点Cの離間距離は2.0mmとしている。 Therefore, in this embodiment, the configuration is set under the condition that the separation distance between points A and B is smaller than 5.0 mm when the separation distance at point C during separation is 2.0 mm. The separation distance L A = L B between the points A and B when the separation distance at the point C at the time of separation is 2.0 mm is approximately obtained as shown in FIG. In the figure, R is the radius (mm) of the fixing roller 21, r is the radius (mm) of the two web pressing rollers, and d is the distance (mm) between the centers of the two web pressing rollers. Further, the separation distance of the point C at which the separation distance at the time of separation is the shortest is 2.0 mm.

これから、点A及びBの離間距離L=Lは、定着ローラ21の中心をOとする
と、直角三角形OACの関係で求められ、
=L=((R+2)+(r+(d−2r)/2)1/2−R
となる。
From this, the separation distance L A = L B between the points A and B is obtained by the relationship of the right triangle OAC, where O is the center of the fixing roller 21,
L A = L B = ((R + 2) 2 + (r + (d−2r) / 2) 2 ) 1/2 −R
It becomes.

また、最長の離間距離が5.0mmより小さいという条件から
=L<5.0
となるので、
((R+2)+(r+(d−2r)/2)1/2−R<5.0 ・・・式(1)
という条件式を得る。
In addition, L A = L B <5.0 because the longest separation distance is smaller than 5.0 mm.
So,
((R + 2) 2 + (r + (d−2r) / 2) 2 ) 1/2 −R <5.0 Formula (1)
Is obtained.

本実施の形態では、式(1)を満たすように定着ローラ21の半径(mm)、2本のウェブ押し当てローラの半径(mm)、ウェブ押し当てローラ2本の中心間の距離(mm)を設定している。本実施の形態では、R=40mm、r=11mm、d=24mmとしている。   In this embodiment, the radius (mm) of the fixing roller 21, the radius (mm) of the two web pressing rollers, and the distance (mm) between the centers of the two web pressing rollers so as to satisfy the formula (1). Is set. In the present embodiment, R = 40 mm, r = 11 mm, and d = 24 mm.

以上説明したように、本実施の形態では、ウェブ押し当てローラ2本系おいて、離間時にクリーニングウェブWの定着ローラ21への当接面で、最長の離間距離となる部分で離間距離を5.0mmより小さいという構成とし、当該当接面で、最長の離間距離となる部分(ウェブ離間時におけるウェブ当接部分の周方向においての最上流部や最下流部)での離間距離における雰囲気温度をトナーのガラス転移点温度Tg(℃)を上回る温度としたので、クリーニングウェブWの当接面全面にわたり温度低下を防止することができ、固形化トナーによる定着ローラ傷を防止することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, in the two web pressing rollers, the separation distance is set to 5 at the portion where the cleaning web W comes into contact with the fixing roller 21 at the time of separation and which is the longest separation distance. The ambient temperature at the separation distance at the portion that is the longest separation distance on the contact surface (the most upstream portion or the most downstream portion in the circumferential direction of the web contact portion when the web is separated). Since the temperature of the toner exceeds the glass transition temperature Tg (° C.) of the toner, the temperature can be prevented from decreasing over the entire contact surface of the cleaning web W, and the fixing roller can be prevented from being damaged by the solidified toner. Become.

また、本実施の形態では、ウェブ押し当てローラ2本系で、かつ、ウェブ脱着方式の構成であるので、クリーニングウェブWのクリーニング性が良好で、オフセットトナーが多い定着装置にも対応でき、また、クリーニングウェブWを清掃時のみ定着ローラに当接させるので、定着ローラの摩耗が少なく、また、定着後の画像のオイル筋もなくすことができる。   In this embodiment, since the web pressing roller has two systems and a web detaching configuration, the cleaning property of the cleaning web W is good and the fixing device with a large amount of offset toner can be used. Since the cleaning web W is brought into contact with the fixing roller only during cleaning, the fixing roller is less worn and the oil streaks of the image after fixing can be eliminated.

(実施の形態2)
上述した実施の形態1では、クリーニングウェブWは、シートPが定着装置1を通過する時のみ定着ローラ21表面に当接していたが、ジャム処理後の復帰シーケンスにおいてもクリーニングウェブWを当接させても良い。
(Embodiment 2)
In the first embodiment described above, the cleaning web W is in contact with the surface of the fixing roller 21 only when the sheet P passes through the fixing device 1. However, the cleaning web W is also in contact in the return sequence after the jam processing. May be.

そして、ジャム処理後の復帰シーケンスにおいては、定着ローラの表面温度TRがTR=165℃になった時点で、クリーニングウェブWを当接させ、その後、所定時間だけ定着ローラ21の空回転を行い、定着ローラ21表面の清掃を行う。   In the return sequence after the jam processing, when the surface temperature TR of the fixing roller becomes TR = 165 ° C., the cleaning web W is brought into contact, and then the fixing roller 21 is idled for a predetermined time, The surface of the fixing roller 21 is cleaned.

この場合には、上述した実施の形態1で述べた効果の他に、ジャム処理後の復帰シーケンスにおいてもクリーニングウェブWを当接させ、ジャム時に定着ローラに付着したトナーを清掃できるので、ジャム後に通紙されるシートPのトナー汚れを防止することができる。   In this case, in addition to the effect described in the first embodiment, the cleaning web W can be brought into contact with the return sequence after the jam processing to clean the toner attached to the fixing roller during the jam. It is possible to prevent toner contamination of the sheet P to be passed.

(実施の形態3)
さらに、ジャム処理後の復帰シーケンスに加えて、上述した実施の形態1に記したような定着装置を備えた画像形成装置本体の電源投入後の立ち上げシーケンス時にも、クリーニングウェブWを当接させても良い。
(Embodiment 3)
Further, in addition to the return sequence after the jam processing, the cleaning web W is also brought into contact with the start-up sequence after power-on of the image forming apparatus main body including the fixing device as described in the first embodiment. May be.

そして、電源投入後の立ち上げシーケンスにおいては、上述した実施の形態2と同様に、定着ローラの表面温度TRがTR=165℃になった時点で、クリーニングウェブWを
当接させ、その後所定時間だけ定着ローラ21の空回転を行い、定着ローラ21表面の清掃を行う。
In the start-up sequence after turning on the power, the cleaning web W is brought into contact when the surface temperature TR of the fixing roller reaches TR = 165 ° C., and thereafter for a predetermined time, as in the second embodiment. Only the fixing roller 21 is idled and the surface of the fixing roller 21 is cleaned.

この場合には、上述した実施の形態2で述べた効果の他に、画像形成装置本体の電源投入後のシーケンスを、通常用とジャム処理後用との2種類に分ける必要がなくなり、シーケンスが単純にでき、本体のシーケンス制御の負荷を軽減できるという効果を有する。   In this case, in addition to the effects described in the second embodiment, it is not necessary to divide the sequence after power-on of the main body of the image forming apparatus into two types, normal use and post jamming, and the sequence is This can be simplified and has an effect of reducing the load of sequence control of the main body.

本発明の実施の形態に係る定着装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to an embodiment of the present invention. 定着ローラの表面温度がTR=165℃に維持されている状態での、定着ローラ表面からの距離と雰囲気温度との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a distance from the surface of the fixing roller and an ambient temperature in a state where the surface temperature of the fixing roller is maintained at TR = 165 ° C. 本発明の実施の形態に係る定着装置において、脱着時の離間距離を、定着ローラの半径(mm)、2本のウェブ押し当てローラの半径(mm)、ウェブ押し当てローラ2本の中心間の距離(mm)から求めるための図である。In the fixing device according to the embodiment of the present invention, the separation distance at the time of attachment / detachment is the radius of the fixing roller (mm), the radius of the two web pressing rollers (mm), and the center of the two web pressing rollers. It is a figure for calculating | requiring from distance (mm). 本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. ウェブローラ1本系における、当接部を示す図である。It is a figure which shows the contact part in a web roller single system.

符号の説明Explanation of symbols

1 加熱定着装置
10 画像形成装置
21 加熱定着ローラ
30 加圧ローラ
25 分離爪
26 内部ヒータ
705 ロール軸
710 クリーニングウェブ元巻き
720 巻き取りロール軸
730,731 押し当てローラ
P シート
S1 サーミスタ
W クリーニングウェブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat fixing apparatus 10 Image forming apparatus 21 Heat fixing roller 30 Pressure roller 25 Separation claw 26 Internal heater 705 Roll axis 710 Cleaning web former winding 720 Take-up roll axis 730, 731 Pressing roller P Sheet S1 Thermistor W Cleaning web

Claims (2)

発熱手段を有する加熱定着ローラと、
前記加熱定着ローラに当接して回転し、該加熱定着ローラの外周面を押圧することにより、該加熱定着ローラとニップ部を形成するように設けられた加圧部材と、
を有し、
前記ニップ部に、未定着の現像剤像を担持したシートを通過させることにより、該シート上の現像剤像を、所定の定着処理条件にて加熱及び加圧して該現像剤像を該シートに定着させる定着装置であって、
前記加熱定着ローラの表面を清掃するクリーニング手段を有し、
前記クリーニング手段は、清掃部材としてウェブを用いるウェブ方式のクリーニング手段であって、清掃時に該ウェブを該加熱定着ローラの表面に押し当てるウェブ押し当てローラを2本有し、さらに該クリーニング手段は該加熱定着ローラに対して接離可能となっている定着装置において、
前記2本のウェブ押し当てローラの半径は等しく、かつ、該クリーニング手段の離間時に、該ウェブ上で、前記加熱定着ローラの表面との距離が最短となる最近接点での離間距離L(mm)が、
MIN≦L
(但し、LMINは、ウェブ離間時に、該クリーニング手段の離間動作のばらつき及びウェブのたるみを考慮しても、ウェブが該加熱定着ローラの表面と接触しないための最低の離間距離(mm))
を満たし、さらに、
前記加熱定着ローラの半径R(mm)と、前記ウェブ押し当てローラの半径r(mm)と、前記ウェブ押し当てローラ2本の中心間の距離d(mm)とは、関係式
((R+2)+(r+(d−2r)/2)1/2−R<L
(但し、L(mm)は、該加熱定着ローラの表面温度が、上述の所定の定着処理条件に維持されている時に、該加熱定着ローラの表面からの距離で雰囲気温度がガラス転移点温度T(℃)となる距離)
を満たすことを特徴とする定着装置。
A heat-fixing roller having a heating means;
A pressure member provided to form a nip portion with the heat fixing roller by rotating in contact with the heat fixing roller and pressing an outer peripheral surface of the heat fixing roller;
Have
By passing a sheet carrying an unfixed developer image through the nip portion, the developer image on the sheet is heated and pressed under predetermined fixing processing conditions, and the developer image is applied to the sheet. A fixing device for fixing,
Cleaning means for cleaning the surface of the heat fixing roller;
The cleaning means is a web-type cleaning means that uses a web as a cleaning member, and has two web pressing rollers that press the web against the surface of the heat-fixing roller during cleaning. In the fixing device that can come in contact with and separate from the heat fixing roller,
The radii of the two web pressing rollers are equal, and when the cleaning unit is separated, the separation distance L S (mm) at the closest point on the web where the distance from the surface of the heat fixing roller is the shortest. )But,
L MIN ≦ L S
(However, L MIN is the minimum separation distance (mm) for preventing the web from coming into contact with the surface of the heat-fixing roller in consideration of variation in the separation operation of the cleaning means and sagging of the web during web separation.)
Meet, and
The radius R (mm) of the heat fixing roller, the radius r (mm) of the web pressing roller, and the distance d (mm) between the centers of the two web pressing rollers are expressed by the relational expression ((R + 2) 2 + (r + (d- 2r) / 2) 2) 1/2 -R <L g
(However, L g (mm) is the glass transition temperature at the distance from the surface of the heat-fixing roller when the surface temperature of the heat-fixing roller is maintained at the above-mentioned predetermined fixing processing conditions. T g (° C) distance)
A fixing device characterized by satisfying the above.
像担持体上に形成された静電潜像を現像して得られた現像剤像をシートに転写する画像形成手段と、
未定着の現像剤像を前記シートに定着させる請求項1に記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Image forming means for transferring a developer image obtained by developing the electrostatic latent image formed on the image carrier to a sheet;
The fixing device according to claim 1, wherein an unfixed developer image is fixed on the sheet;
An image forming apparatus comprising:
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