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JP6198000B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP6198000B2
JP6198000B2 JP2013230234A JP2013230234A JP6198000B2 JP 6198000 B2 JP6198000 B2 JP 6198000B2 JP 2013230234 A JP2013230234 A JP 2013230234A JP 2013230234 A JP2013230234 A JP 2013230234A JP 6198000 B2 JP6198000 B2 JP 6198000B2
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Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a fixing device installed therein.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される定着装置において、経時において定着ローラ等の定着部材の表面状態を回復させることを目的として、定着部材の表面に摺擦部材を摺接させて、定着部材の表面粗さを均一化する技術が広く知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。   Conventionally, in a fixing device installed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a rubbing member is slidably contacted with the surface of the fixing member for the purpose of recovering the surface state of the fixing member such as a fixing roller over time. A technique for making the surface roughness of the fixing member uniform is widely known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

詳しくは、定着装置は、定着ローラ、定着ベルト等の定着部材(定着回転体)に対して、加圧ローラ、加圧ベルト等の加圧部材(加圧回転体)が圧接して、記録媒体が搬送されるニップ部が形成されている。そして、定着部材と加圧部材との間(ニップ部である。)に記録媒体が搬送されて、記録媒体上のトナー像が定着される。
このような定着装置では、ニップ部に通紙される記録媒体P(用紙)のエッジなどによって定着部材の表面が経時において傷ついてしまうため、所定のタイミングで定着部材の表面に摺擦部材を摺接させて、定着部材の表面粗さを均一化して表面状態を回復させている。また、このような摺擦部材の機能を経時においても維持するために、摺擦部材の表面に清掃部材を当接させて摺擦部材に付着したトナーや紙粉などを除去している。
Specifically, in the fixing device, a pressure roller (pressure rotator) such as a pressure roller or a pressure belt is brought into pressure contact with a fixing member (fixing rotator) such as a fixing roller or a fixing belt. Is formed. Then, the recording medium is conveyed between the fixing member and the pressure member (the nip portion), and the toner image on the recording medium is fixed.
In such a fixing device, the surface of the fixing member is damaged over time due to the edge of the recording medium P (paper) passed through the nip portion, and therefore, the rubbing member is slid on the surface of the fixing member at a predetermined timing. In contact, the surface roughness of the fixing member is made uniform to restore the surface state. In order to maintain the function of the rubbing member over time, the cleaning member is brought into contact with the surface of the rubbing member to remove toner, paper dust, and the like attached to the rubbing member.

上述した従来の定着装置は、摺擦部材に清掃部材が直接的に接触することによって、経時において摺擦部材自体や清掃部材が磨耗劣化してしまう不具合や、清掃時において摺擦部材の表面層の一部が削れて落下してしまう不具合が生じていた。   In the conventional fixing device described above, the cleaning member is in direct contact with the rubbing member, so that the rubbing member itself or the cleaning member deteriorates over time, or the surface layer of the rubbing member during cleaning. There was a problem that a part of the machine was cut off and dropped.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材に摺接する摺接部材の表面を清掃する場合に、経時において摺接部材や清掃手段が磨耗劣化しにくく、清掃時において摺接部材の表面層の一部が削れて落下してしまう不具合が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. When cleaning the surface of the sliding contact member that is in sliding contact with the fixing member, the sliding contact member and the cleaning means are less likely to wear and deteriorate over time. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that are less likely to cause a problem that a part of a surface layer of a sliding contact member is scraped and dropped.

この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行して、トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着部材と、前記定着部材に圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の表面に対して接離可能に構成されて、所定のタイミングで前記定着部材に摺接して前記定着部材の表面粗さを均一化する摺接部材と、交流電圧が印加された状態の前記摺接部材に対して離間した位置から非接触で前記摺接部材の表面を清掃する清掃手段と、を備えたものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device that travels in a predetermined direction, heats and melts a toner image and fixes the toner image on the recording medium, and presses the fixing member to record the recording medium. The pressure member that forms a nip portion to which the toner is conveyed and the surface of the fixing member are configured so as to be able to come into contact with and separate from each other. And a cleaning means for cleaning the surface of the slidable contact member in a non-contact manner from a position separated from the slidable contact member in a state where an alternating voltage is applied.

本発明によれば、定着部材に摺接する摺接部材の表面を清掃する場合に、経時において摺接部材や清掃手段が磨耗劣化しにくく、清掃時において摺接部材の表面層の一部が削れて落下してしまう不具合が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, when cleaning the surface of the slidable contact member slidably contacting the fixing member, the slidable contact member and the cleaning means are unlikely to wear and deteriorate over time, and a part of the surface layer of the slidable contact member is scraped during cleaning. Therefore, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus that are less likely to fall.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 定着装置を示す構成図である。2 is a configuration diagram illustrating a fixing device. FIG. 摺接部材と清掃手段との動作を示す概略図である。It is the schematic which shows operation | movement with a sliding contact member and a cleaning means. 摺接部材と清掃手段とを幅方向に示す概略図である。It is the schematic which shows a sliding contact member and a cleaning means in the width direction. 摺接部材に印加される交流電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the alternating voltage applied to a sliding contact member. 摺接部材とダクトとの離間距離と、摺接部材の清掃率と、の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the separation distance of a sliding contact member and a duct, and the cleaning rate of a sliding contact member. 変形例としての、摺接部材と清掃手段とを幅方向に示す概略図である。It is the schematic which shows the sliding contact member and the cleaning means as a modification in the width direction.

実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、6は搬送ローラ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム(像担持体)、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する1次転写バイアスローラ、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 is a writing unit that emits laser light based on input image information, 3 is a document conveying unit that conveys a document D to a document reading unit 4, and 4 is An original reading unit that reads image information of the original D, 6 is a conveyance roller, 7 is a paper feed unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, and 9 is a registration roller (timing roller) that adjusts the conveyance timing of the recording medium P. , 11Y, 11M, 11C, and 11BK are photosensitive drums (image carriers) on which toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed, and 12 is on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK. A charging unit for charging, 13 is a developing unit for developing an electrostatic latent image formed on each photoconductor drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and 14 is each photoconductor drum 11Y, 11M, 1 C, a primary transfer bias roller for transferring a toner image formed on 11BK over the recording medium P, 15 is a cleaning unit for collecting untransferred toner on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, 11BK, Indicates.

また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、19は2次転写工程後の記録媒体Pを定着装置20に向けて搬送する搬送ベルト、20は記録媒体P上のトナー像(未定着画像)を定着するベルト方式の定着装置、80は両面プリントをおこなうときにオモテ面へのプリントが終了した記録媒体Pを画像形成部に向けて搬送する両面搬送部、を示す。   Reference numeral 16 denotes an intermediate transfer belt cleaning unit that cleans the intermediate transfer belt 17, 17 an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred and superimposed, and 18 a color toner image on the intermediate transfer belt 17 on the recording medium P. A secondary transfer bias roller 19 for transferring the toner image onto the recording medium P, a conveying belt 19 for conveying the recording medium P after the secondary transfer process toward the fixing device 20, and a toner image (unfixed image) on the recording medium P being fixed. A belt-type fixing device 80 is a double-sided conveyance unit that conveys the recording medium P that has been printed on the front side toward the image forming unit when performing double-sided printing.

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass 5 of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 5.

詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。   Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the contact glass 5 while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each RGB (red, green, blue) color separation light by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。   Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. The writing unit 2 emits laser light (exposure light) based on the image information of each color toward the corresponding photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK.

一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are rotated counterclockwise in FIG. First, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are uniformly charged at a portion facing the charging unit 12 (this is a charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK. Thereafter, the charged surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK reach the irradiation positions of the respective laser beams.
In the writing unit 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. Each laser beam passes through a separate optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。   Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging unit 12.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second photosensitive drum 11M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the third photosensitive drum 11C from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the cyan component is formed. The black component laser beam is applied to the surface of the fourth photosensitive drum 11BK from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the black component is formed.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reach positions facing the developing unit 13, respectively. Then, the respective color toners are supplied from the developing units 13 onto the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and the latent images on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are developed (development process). .)
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the development process reach the facing portions of the intermediate transfer belt 17, respectively. Here, a transfer bias roller 14 is installed at each facing portion so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 17. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 17 at the position of the transfer bias roller 14 (in the primary transfer process). is there.).

そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the transfer process reach positions facing the cleaning unit 15, respectively. Then, the untransferred toner remaining on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK is collected by the cleaning unit 15 (this is a cleaning process).
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK pass through a neutralization unit (not shown), and a series of image forming processes on the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK is completed.

他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the intermediate transfer belt 17 on which the toners of the respective colors on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are transferred (carrying) are run in the clockwise direction in the drawing and are connected to the secondary transfer bias roller 18. Reach the opposite position. Then, a color toner image carried on the intermediate transfer belt 17 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 16. Then, the untransferred toner adhered on the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 16, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 17 is completed.

ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the paper supply unit 7 via the registration roller 9 and the like. It is a thing.
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 8 from the paper feeding unit 7 that stores the recording medium P is guided to the registration roller 9 after passing through the conveyance guide. The recording medium P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルト19によって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップ部にて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、搬送ローラ6で搬送された後に、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full color image is transferred is guided to the fixing device 20 by the transport belt 19. In the fixing device 20, the color image (toner) is fixed on the recording medium P at the nip portion between the fixing belt and the pressure roller.
Then, after the fixing process, the recording medium P is transported by the transport roller 6 and then discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by the paper discharge roller, thereby completing a series of image forming processes.

なお、記録媒体Pの両面(オモテ面とウラ面とである。)へのプリントをおこなう「両面プリントモード」が選択されている場合には、オモテ面への定着工程が終了した記録媒体Pは、そのまま排紙されることなく、両面搬送部80に導かれて、そこで搬送方向が反転された後に、再び2次転写バイアスローラ18の位置に向けて搬送される。そして、2次転写バイアスローラ18の位置で先に説明したものと同様の作像プロセスによって記録媒体Pのウラ面への画像形成がおこなわれ、その後に定着装置20での定着工程を経て、搬送ローラ6で搬送された後に、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出される。   Note that when “double-sided printing mode” for performing printing on both sides (front side and back side) of the recording medium P is selected, the recording medium P that has completed the fixing process on the front side is The paper is not discharged as it is, but is guided to the double-sided conveyance unit 80 where the conveyance direction is reversed and then conveyed toward the position of the secondary transfer bias roller 18 again. Then, an image is formed on the back surface of the recording medium P by the image forming process similar to that described above at the position of the secondary transfer bias roller 18, and then the image is conveyed through a fixing process in the fixing device 20. After being conveyed by the roller 6, the paper is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller.

次に、図2を用いて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、定着装置20は、定着補助ローラ22、加熱ローラ23、定着部材(定着回転体)としての定着ベルト21、テンションローラ24、加圧部材(加圧回転体)としての加圧ローラ31、温度センサ40、摺接部材61(摺接ローラ)、清掃手段としての清掃部材62、ガイド板35、等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing auxiliary roller 22, a heating roller 23, a fixing belt 21 as a fixing member (fixing rotator), a tension roller 24, and a pressurizing member (pressure rotator). The pressure roller 31, the temperature sensor 40, a sliding contact member 61 (sliding contact roller), a cleaning member 62 as a cleaning means, a guide plate 35, and the like.

ここで、定着部材としての定着ベルト21は、樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端状ベルトである。定着ベルト21の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト21の離型層は、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等で形成されている。定着ベルト21の表層に離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ベルト21は、3つのローラ部材(定着補助ローラ22と加熱ローラ23とテンションローラ24とである。)に張架・支持されて、図2中の矢印方向に走行する。テンションローラ24は、定着ベルト21の外周面に当接していて、定着ベルト21に所定の張力を与えている。定着部材として熱容量の低い定着ベルト21を用いることで、装置の昇温特性が向上する。   Here, the fixing belt 21 as a fixing member is an endless belt having a multilayer structure in which an elastic layer and a release layer are sequentially laminated on a base layer made of a resin material. The elastic layer of the fixing belt 21 is formed of an elastic material such as fluorine rubber, silicone rubber, or foamable silicone rubber. The release layer of the fixing belt 21 is formed of PFA (tetrafluoroethylene barfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), or the like. By providing the release layer on the surface layer of the fixing belt 21, the releasability (peelability) for the toner T (toner image) is ensured. The fixing belt 21 is stretched and supported by three roller members (a fixing auxiliary roller 22, a heating roller 23, and a tension roller 24), and travels in the direction of the arrow in FIG. The tension roller 24 is in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 21 and applies a predetermined tension to the fixing belt 21. By using the fixing belt 21 having a low heat capacity as the fixing member, the temperature rise characteristic of the apparatus is improved.

定着補助ローラ22は、SUS304等の芯金22a上に、層厚が15mm程度の発泡シリコーンゴムからなる弾性層22b(アスカーC硬度が25〜50程度のものである。)が形成された外径52mm程度のローラ部材であって、加圧部材としての加圧ローラ31に定着ベルト21を介して圧接してニップ部を形成する。弾性層22bを発泡材料で形成することで、ニップ部におけるニップ幅(ニップ量)を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト21の熱が定着補助ローラ22に移行しにくくなる。定着補助ローラ22は、その軸部が不図示の駆動モータに連結されていて、図2中の時計方向に回転駆動される。
なお、本実施の形態では、弾性層22bの材料として発泡シリコーンゴムを用いたが、弾性層22bの材料としてフッ素ゴム、シリコーンゴム等を用いることもできる。
The fixing auxiliary roller 22 has an outer diameter in which an elastic layer 22b (having Asker C hardness of about 25 to 50) made of foamed silicone rubber having a layer thickness of about 15 mm is formed on a core metal 22a such as SUS304. It is a roller member of about 52 mm, and a nip portion is formed by pressure contact with a pressure roller 31 as a pressure member via a fixing belt 21. By forming the elastic layer 22b from a foamed material, the nip width (nip amount) at the nip portion can be set relatively large, and the heat of the fixing belt 21 is difficult to transfer to the auxiliary fixing roller 22. The fixing auxiliary roller 22 has a shaft connected to a drive motor (not shown), and is driven to rotate clockwise in FIG.
In the present embodiment, foamed silicone rubber is used as the material of the elastic layer 22b. However, fluorine rubber, silicone rubber, or the like can be used as the material of the elastic layer 22b.

加熱ローラ23は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料からなる外径が38mm程度の中空構造のローラ部材であって、その円筒体の内部には加熱手段としてのヒータ25(熱源)が固設されている。なお、加熱ローラ23は、耐食性を向上させるために、その表面にアルマイト処理が施されている。
加熱ローラ23のヒータ25は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板(不図示である。)に固定されている。そして、装置本体1の電源部66(交流電源)により出力制御されたヒータ25からの輻射熱によって加熱ローラ23が加熱されて、さらに加熱ローラ23によって加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。ヒータ25(加熱手段)の出力制御は、定着ベルト21表面に非接触で対向する温度センサ40(サーモパイル)によるベルト表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。詳しくは、温度センサ40の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、電源部66からヒータ25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
The heating roller 23 is a hollow roller member having an outer diameter of about 38 mm made of a metal material having high thermal conductivity such as aluminum, and a heater 25 (heat source) as a heating means is fixed inside the cylindrical body. It is installed. The surface of the heating roller 23 is anodized to improve the corrosion resistance.
The heater 25 of the heating roller 23 is a halogen heater, and both ends thereof are fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 20. Then, the heating roller 23 is heated by the radiant heat from the heater 25 whose output is controlled by the power supply unit 66 (AC power supply) of the apparatus main body 1, and further on the recording medium P from the surface of the fixing belt 21 heated by the heating roller 23. Heat is applied to the toner image T. The output control of the heater 25 (heating means) is performed based on the detection result of the belt surface temperature by the temperature sensor 40 (thermopile) that faces the surface of the fixing belt 21 in a non-contact manner. Specifically, the AC voltage is applied from the power supply unit 66 to the heater 25 for the energization time determined based on the detection result of the temperature sensor 40. By such output control of the heater 25, the temperature (fixing temperature) of the fixing belt 21 can be adjusted and controlled to a desired temperature (target control temperature).

また、加圧部材としての加圧ローラ31は、外径が50mm程度であって、主として、芯金32と、芯金32の外周面に接着層を介して形成された弾性層33(層厚が3mm程度のものである。)と、からなる。加圧ローラ31の弾性層33は、フッ素ゴム、シリコーンゴム等のソリッドゴム材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。また、本実施の形態において、加圧ローラ31を加熱するヒータを、加圧ローラ31の内部に設置することもできる。   The pressure roller 31 as a pressure member has an outer diameter of about 50 mm, and mainly includes a cored bar 32 and an elastic layer 33 (layer thickness) formed on the outer peripheral surface of the cored bar 32 via an adhesive layer. Is about 3 mm). The elastic layer 33 of the pressure roller 31 is formed of a solid rubber material such as fluorine rubber or silicone rubber. A thin release layer made of PFA or the like can be provided on the surface layer of the elastic layer 33. In the present embodiment, a heater for heating the pressure roller 31 can be installed inside the pressure roller 31.

図2を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部(ニップ部である。)の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板35が配設されている。ガイド板35は、定着装置20の側板に固設されている。
また、図示は省略するが、定着ベルト21の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板が配設されている。また、加圧ローラ31の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍にも、分離板が配設されている。これらの分離板は、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21の走行(回転)に沿って定着ベルト21に巻き付いてしまう不具合や、定着工程後の記録媒体Pが加圧ローラ31の回転に沿って加圧ローラ31に巻き付いてしまう不具合を抑止する。
なお、本実施の形態における定着装置20には、所定のタイミングで定着ベルト21に摺接して定着ベルト21の表面粗さを均一化する摺接部材61や、摺接部材61の表面を清掃する清掃手段としての清掃部材62、なども設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
Referring to FIG. 2, guide plates 35 for guiding the conveyance of the recording medium P are respectively provided at the entrance side and the exit side of the contact portion (nip portion) between the fixing belt 21 and the pressure roller 31. It is arranged. The guide plate 35 is fixed to the side plate of the fixing device 20.
Although not shown, a separation plate is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the fixing belt 21 and in the vicinity of the exit side of the nip portion. In addition, a separation plate is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the pressure roller 31 and in the vicinity of the outlet side of the nip portion. These separation plates cause a problem that the recording medium P after the fixing process is wound around the fixing belt 21 along the travel (rotation) of the fixing belt 21, and the recording medium P after the fixing process is rotated by the pressure roller 31. The trouble which winds around the pressure roller 31 along is suppressed.
The fixing device 20 according to the present exemplary embodiment cleans the surface of the sliding contact member 61 and the sliding contact member 61 that are in sliding contact with the fixing belt 21 at a predetermined timing to make the surface roughness of the fixing belt 21 uniform. A cleaning member 62 as a cleaning means is also installed, which will be described in detail later.

以下、定着装置20の、通常の通紙時の動作について説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、電源部66からヒータ25に交流電圧が印加(給電)されるとともに、不図示の駆動モータによって定着補助ローラ22が回転駆動されて、それぞれの部材同士の摩擦抵抗によって定着ベルト21、加熱ローラ23、加圧ローラ31が図2中の矢印方向に回転(従動)する。
その後、給紙部7から記録媒体Pが給送されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが記録媒体P上に未定着画像として担持される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。そして、定着ベルト21による加熱と、定着ベルト21(定着補助ローラ22)及び加圧ローラ31の押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、回転する定着ベルト21及び加圧ローラ31によってそのニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
Hereinafter, the operation of the fixing device 20 during normal paper feeding will be described.
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, an AC voltage is applied (powered) from the power supply unit 66 to the heater 25, and the fixing auxiliary roller 22 is rotationally driven by a drive motor (not shown). The fixing belt 21, the heating roller 23, and the pressure roller 31 rotate (follow) in the direction of the arrow in FIG.
Thereafter, the recording medium P is fed from the paper supply unit 7 and the toners of the respective colors on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are carried on the recording medium P as unfixed images. The recording medium P carrying the unfixed image T (toner image) is conveyed in the direction of the arrow Y10 in FIG. 2 and fed into the nip portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 31 that are in a pressure contact state. The toner image T is fixed on the surface of the recording medium P by the heating by the fixing belt 21 and the pressing force of the fixing belt 21 (fixing auxiliary roller 22) and the pressure roller 31. Thereafter, the recording medium P sent out from the nip portion by the rotating fixing belt 21 and the pressure roller 31 is conveyed in the direction of the arrow Y11.

以下、本実施の形態における定着装置20の、特徴的な構成・動作について説明する。
図2〜図4を参照して、本実施の形態における定着装置20には、摺接部材61(摺接ローラ)と、清掃手段としての清掃部材62と、が設置されている。
摺接部材61は、接離・駆動機構68によって定着ベルト21(定着部材)の表面に対して接離可能に構成されている。接離・駆動機構68としては、摺接部材61を離間位置(図2、図3(A)の位置である。)に付勢する付勢部材や、付勢部材の付勢力に抗するように摺接部材61を定着ベルト21の側に押動するカムや、カムを回転駆動するモータ、などで構成することができる。また、本実施の形態において、接離・駆動機構68には、摺接部材61を図2の時計方向に回転駆動する駆動モータが設置されている。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the fixing device 20 in the present embodiment will be described.
2 to 4, the fixing device 20 according to the present embodiment is provided with a sliding contact member 61 (sliding contact roller) and a cleaning member 62 as a cleaning unit.
The slidable contact member 61 is configured to be able to contact and separate from the surface of the fixing belt 21 (fixing member) by a contact / separation / drive mechanism 68. As the contact / separation / drive mechanism 68, the slidable contact member 61 is urged to the separated position (the position shown in FIGS. 2 and 3A), or the urging force of the urging member is resisted. The sliding contact member 61 may be configured by a cam that pushes the fixing belt 21 toward the fixing belt 21 or a motor that rotationally drives the cam. In the present embodiment, the contact / separation / drive mechanism 68 is provided with a drive motor that rotationally drives the sliding contact member 61 in the clockwise direction of FIG.

そして、摺接部材61は、所定のタイミングで定着ベルト21(定着部材)に摺接して定着ベルト21の表面粗さを均一化する。詳しくは、摺接部材61は、導電性を有する芯金上に、バインダー樹脂(導電性を有している。)に砥粒が分散されてなる表面層(摺接層)が形成されたローラ部材であって、その表面には微細な凹凸が形成されている。
そして、所定枚数(例えば、1000枚)の通紙がされるごとに、画像形成プロセスが終了した後の非画像形成時に、接離・駆動機構68を動作させて、離間位置(図2、図3(B)の位置である。)にあった摺接部材61を当接位置(図3(A)の位置である。)に移動させる。そして、定着ベルト21を矢印方向に走行させながら、接離・駆動機構68によって定着ベルト21に対してカウンタ方向に摺接部材61を摺接させるように所定時間だけ回転駆動している。
これにより、ニップ部に通紙される記録媒体P(用紙)のエッジなどによって定着ベルト21の表面が経時において傷ついてしまっても、その部分がその他の部分とともに摺接部材61によって一様に荒らされて(一定の表面粗さの範囲になるように均一化されて)、定着ベルト21の表面状態が初期時の状態に近くなるように回復される。そのため、定着ベルト21の表面劣化による光沢ムラなどの定着画像不良の発生を確実に軽減することができる。
The sliding contact member 61 is brought into sliding contact with the fixing belt 21 (fixing member) at a predetermined timing to make the surface roughness of the fixing belt 21 uniform. Specifically, the sliding contact member 61 is a roller in which a surface layer (sliding contact layer) in which abrasive grains are dispersed in a binder resin (having conductivity) is formed on a conductive core metal. It is a member, and fine irregularities are formed on the surface thereof.
Each time a predetermined number of sheets (for example, 1000 sheets) is passed, the contact / separation / drive mechanism 68 is operated at the time of non-image formation after the image forming process is completed, and the separation position (FIG. 2, FIG. 3 (B)) is moved to the contact position (position of FIG. 3 (A)). Then, while the fixing belt 21 is traveling in the arrow direction, the contact / separation / drive mechanism 68 is rotationally driven for a predetermined time so that the sliding contact member 61 is slidably contacted with the fixing belt 21 in the counter direction.
Accordingly, even if the surface of the fixing belt 21 is damaged over time due to the edge of the recording medium P (paper) passed through the nip portion, the portion is uniformly roughened by the sliding contact member 61 together with the other portions. (It is made uniform so as to be in a certain surface roughness range), and the surface state of the fixing belt 21 is restored to be close to the initial state. Therefore, the occurrence of fixed image defects such as uneven gloss due to surface deterioration of the fixing belt 21 can be reliably reduced.

ここで、本実施の形態では、上述したような摺接部材61の機能を経時においても安定的に維持するために、摺接部材61の表面を清掃する清掃部材62(清掃手段)が設置されている。すなわち、清掃部材62は、定着ベルト21に摺接することによって摺接部材61に付着したトナーや紙粉、さらには研磨剤などを摺接部材61の表面に目詰まりさせることなく除去するためのものである。
そして、本実施の形態における清掃部材62は、交流電源67から交流電圧(AC電圧)が印加された状態の摺接部材61に対して離間した位置から非接触で摺接部材61の表面を清掃するように構成されている。
Here, in the present embodiment, in order to stably maintain the function of the sliding contact member 61 as described above over time, a cleaning member 62 (cleaning means) that cleans the surface of the sliding contact member 61 is installed. ing. In other words, the cleaning member 62 is for removing the toner, paper powder, and abrasives adhering to the sliding contact member 61 by sliding contact with the fixing belt 21 without clogging the surface of the sliding contact member 61. It is.
The cleaning member 62 in this embodiment cleans the surface of the sliding contact member 61 in a non-contact manner from a position away from the sliding contact member 61 in a state where an AC voltage (AC voltage) is applied from the AC power supply 67. Is configured to do.

詳しくは、図2〜図4を参照して、清掃部材62は、摺接部材61に対向する位置に設置されたダクト63や、ダクト63を介して摺接部材61の表面近傍から空気を吸引する吸引装置としての吸引ファン64、などで構成されている。
ダクト63は、樹脂材料などで形成されていて、摺接部材61に対して幅方向(図2、図3の紙面垂直方向であって、図4の左右方向である。)全域に対向するように配設されている。ダクト63は、一端側の開口が摺接部材61(離間位置にある摺接部材61である。)に対向するように形成されていて、他端側の開口が吸引ファン64に接続されていて、これらの開口を除く部分は壁面で覆われて空気が漏れないように形成されている。
Specifically, referring to FIGS. 2 to 4, the cleaning member 62 sucks air from the vicinity of the surface of the sliding contact member 61 via the duct 63 installed at a position facing the sliding contact member 61 or the duct 63. And a suction fan 64 as a suction device.
The duct 63 is formed of a resin material or the like, and is opposed to the entire area in the width direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIGS. 2 and 3 and the left-right direction in FIG. 4) with respect to the sliding contact member 61. It is arranged. The duct 63 is formed so that the opening on one end side faces the sliding contact member 61 (the sliding contact member 61 in the separated position), and the opening on the other end side is connected to the suction fan 64. The portions excluding these openings are covered with wall surfaces so that air does not leak.

そして、本実施の形態では、定着ベルト21に対して摺接部材61が離間した状態のときに、清掃部材62によって摺接部材61を清掃している。
具体的に、図3(A)に示すように、摺接部材61が定着ベルト21に当接している状態のとき(表面粗さ均一化動作時)には、吸引ファン64がオフされる。そして、図3(B)に示すように、表面粗さ均一化動作が終了して摺接部材61が定着ベルト21から離間された直後に、摺接部材61を接離・駆動機構68によって回転駆動しながら、吸引ファン64が所定時間オンされて、摺接部材61が周方向にわたって満遍なく清掃される。
In this embodiment, the sliding contact member 61 is cleaned by the cleaning member 62 when the sliding contact member 61 is separated from the fixing belt 21.
Specifically, as shown in FIG. 3A, the suction fan 64 is turned off when the sliding contact member 61 is in contact with the fixing belt 21 (during the surface roughness uniforming operation). Then, as shown in FIG. 3B, the sliding contact member 61 is rotated by the contact / separation / drive mechanism 68 immediately after the surface roughness uniforming operation is finished and the sliding contact member 61 is separated from the fixing belt 21. While driving, the suction fan 64 is turned on for a predetermined time, and the sliding contact member 61 is evenly cleaned in the circumferential direction.

このように、本実施の形態では、摺接部材61に対して清掃部材が接触することなく、非接触で摺接部材61を清掃できるように清掃部材62を構成しているため、経時において摺接部材61自体や清掃部材62が磨耗劣化してしまう不具合や、清掃時において摺接部材61の表面層の一部が削れて落下してしまう不具合を防止することができる。特に、本実施の形態では、摺接部材61に交流電圧を印加している(本実施の形態では芯金に印加している)ため、摺接部材61に付着したトナーや紙粉等の付着物が静電気的に摺接部材61に吸着しにくくなって、清掃部材62による清掃効率を高めることができる。   As described above, in this embodiment, the cleaning member 62 is configured so that the sliding contact member 61 can be cleaned without contact with the sliding contact member 61 without contacting the sliding contact member 61. The trouble that the contact member 61 itself and the cleaning member 62 wear and deteriorate, and the trouble that a part of the surface layer of the sliding contact member 61 is scraped and dropped during cleaning can be prevented. In particular, in this embodiment, an AC voltage is applied to the sliding contact member 61 (in this embodiment, it is applied to the cored bar), so that toner, paper powder, or the like attached to the sliding contact member 61 is attached. The kimono is less likely to be electrostatically attracted to the sliding contact member 61, and the cleaning efficiency of the cleaning member 62 can be increased.

上述した清掃時における、具体的な動作フローについて詳述する。
まず、定着ベルト21に摺接した状態の摺接部材61(表面粗さ均一化動作が終了した摺接部材61である。)が離間位置に移動すると、その離間位置をホームポジションとして不図示の検知センサによってホームポジション検知がおこなわれる。その後、交流電源67から摺接部材61に所定の交流電圧が印加されるとともに、接離・駆動機構68による摺接部材61の回転駆動が開始されて、吸引ファン64による吸引(清掃)が開始される。そして、吸引ファン64による一定時間の吸引(清掃)が終了した後に、吸引ファン64による吸引の停止とともに、交流電源67からの交流電圧の印加の停止と、接離・駆動機構68による回転駆動の停止とがされて、清掃部材62による一連の清掃動作が終了する。
A specific operation flow during the above-described cleaning will be described in detail.
First, when the slidable contact member 61 (the slidable contact member 61 for which the surface roughness uniformizing operation has been completed) in sliding contact with the fixing belt 21 is moved to the separated position, the separated position is set as a home position (not shown). The home position is detected by the detection sensor. Thereafter, a predetermined AC voltage is applied from the AC power source 67 to the sliding contact member 61, and the rotation driving of the sliding contact member 61 by the contact / separation / drive mechanism 68 is started, and suction (cleaning) by the suction fan 64 is started. Is done. Then, after the suction (cleaning) for a certain time by the suction fan 64 is finished, the suction by the suction fan 64 is stopped, the application of the AC voltage from the AC power supply 67 is stopped, and the rotation drive by the contact / separation / drive mechanism 68 is performed. Stopped and a series of cleaning operations by the cleaning member 62 is completed.

ここで、図5を参照して、本実施の形態において、清掃部材62(清掃手段)による清掃時に摺接部材61に印加される交流電圧(交流電源67から印加するものである。)は、その波形が、矩形波であって、正極性となる印加時間t1と負極性となる印加時間t2との比率が異なるように形成されたものとしている。
詳しくは、交流電圧の波形において、矩形波の1周期分の印加時間t0(=t1+t2)に対する正極性となる印加時間t1の比率をX%(=t1/t0×100)として、矩形波の1周期分の印加時間t0に対する負極性となる印加時間t2の比率をY%(=t2/t0×100)としたときに、
X>Y≧5%
なる関係が成立するように設定している。具体的に、本実施の形態ではXを92%に、Yを8%に設定している。
このように正負極性の印加時間の比率が異なる矩形波の交流電圧を摺接部材61に印加することで、正負極性の印加時間の比率が同じ矩形波の交流電圧を摺接部材61に印加する場合や、正弦波の交流電圧を摺接部材61に印加する場合に比べて、電圧印加時にリークを生じにくくすることができる。そのため、印加する交流電圧の大きさを比較的大きく設定することができて、清掃部材62による清掃効率を高めることができる。
なお、正負極性の印加時間の比率が異なる矩形波を確実に形成するために、最小の印加時間の比率を5%以上に設定している。
Here, with reference to FIG. 5, in this Embodiment, the alternating voltage (applied from alternating current power supply 67) applied to the sliding contact member 61 at the time of the cleaning by the cleaning member 62 (cleaning means) is as follows. The waveform is a rectangular wave, and is formed so that the ratio between the application time t1 having a positive polarity and the application time t2 having a negative polarity is different.
Specifically, in the waveform of the AC voltage, the ratio of the application time t1 having a positive polarity to the application time t0 (= t1 + t2) for one period of the rectangular wave is X% (= t1 / t0 × 100), and the rectangular wave 1 When the ratio of the application time t2 having negative polarity to the application time t0 for the period is Y% (= t2 / t0 × 100),
X> Y ≧ 5%
Is set to hold. Specifically, in this embodiment, X is set to 92% and Y is set to 8%.
In this way, by applying rectangular wave AC voltages having different ratios of positive and negative polarity application times to the sliding contact member 61, rectangular wave AC voltages having the same positive and negative polarity application time ratios are applied to the sliding contact member 61. In comparison with the case where a sine wave AC voltage is applied to the sliding contact member 61, it is possible to make leakage less likely to occur during voltage application. Therefore, the magnitude of the AC voltage to be applied can be set relatively large, and the cleaning efficiency by the cleaning member 62 can be increased.
Note that the minimum application time ratio is set to 5% or more in order to surely form rectangular waves with different positive and negative application time ratios.

また、本実施の形態では、図4を参照して、清掃部材62による清掃効率を高めるために、清掃部材62による清掃時におけるダクト63と摺接部材61との離間距離Xが10mm以下に設定されている。
これは、図6に示すように、摺接部材61とダクト63との離間距離Xを可変して、摺接部材61における清掃率の変化を実験的に確認したところ、吸引ファン64の吸引力にかかわらず、離間距離Xが10mmを超えたときに清掃率が極端に低下してしまう傾向があったためである。
なお、摺接部材61における清掃率A(%)とは、清掃前における摺接部材61の表面層における研磨粉重量をB0(mg)として、清掃後における摺接部材61の表面層における研磨粉重量をB1(mg)としたときに、
A=(B0−B1)/B0×100
なる式で求めた値である。
In the present embodiment, referring to FIG. 4, the separation distance X between the duct 63 and the sliding contact member 61 at the time of cleaning by the cleaning member 62 is set to 10 mm or less in order to increase the cleaning efficiency by the cleaning member 62. Has been.
As shown in FIG. 6, when the separation distance X between the sliding contact member 61 and the duct 63 is varied and the change in the cleaning rate in the sliding contact member 61 is experimentally confirmed, the suction force of the suction fan 64 is determined. This is because the cleaning rate tends to be extremely lowered when the separation distance X exceeds 10 mm.
The cleaning rate A (%) in the sliding contact member 61 is the polishing powder weight in the surface layer of the sliding contact member 61 after cleaning, where the weight of polishing powder in the surface layer of the sliding contact member 61 before cleaning is B0 (mg). When the weight is B1 (mg),
A = (B0−B1) / B0 × 100
Is a value obtained by the following formula.

なお、本実施の形態では、摺接部材61に対して幅方向全域に対向するようにダクト63を配設した。
これに対して、図7に示すように、ダクト63(清掃部材62)を、吸引ファン64とともに、移動機構70によって摺接部材61に対して幅方向一端側から幅方向他端側に向けて対向位置を可変して移動できるように構成することもできる。図7の例では、幅方向一端側(図7の左方である。)をホームポジションとして、清掃時には吸引ファン64をオンしながら清掃部材62をホームポジションから他端側に移動して、さらにホームポジションに戻ってくるように往復移動させている(一点鎖線の矢印で示した移動経路である。)。
このような場合には、清掃部材62自体を小型化することができる。
In the present embodiment, the duct 63 is disposed so as to face the sliding contact member 61 in the entire width direction.
On the other hand, as shown in FIG. 7, the duct 63 (cleaning member 62) is moved together with the suction fan 64 from the one end side in the width direction to the other end side in the width direction with respect to the sliding contact member 61 by the moving mechanism 70. It can also be configured so that the opposing position can be moved. In the example of FIG. 7, the cleaning member 62 is moved from the home position to the other end side while the suction fan 64 is turned on at the time of cleaning, with one end in the width direction (the left side in FIG. 7) as the home position. It is reciprocated so as to return to the home position (the movement route indicated by the one-dot chain line arrow).
In such a case, the cleaning member 62 itself can be reduced in size.

以上説明したように、本実施の形態では、定着ベルト21(定着部材)に摺接する摺接部材61の表面を清掃する場合に、交流電圧が印加された状態の摺接部材61に対して離間した位置から非接触で摺接部材61の表面を清掃する清掃部材62(清掃手段)を設置しているため、経時において摺接部材61や清掃部材62が磨耗劣化しにくく、清掃時において摺接部材61の表面層の一部が削れて落下してしまう不具合を生じにくくすることができる。   As described above, in the present embodiment, when the surface of the sliding contact member 61 that is in sliding contact with the fixing belt 21 (fixing member) is cleaned, it is separated from the sliding contact member 61 in a state where an AC voltage is applied. Since the cleaning member 62 (cleaning means) for cleaning the surface of the slidable contact member 61 in a non-contact manner is installed from the position where the slidable member has been removed, the slidable contact member 61 and the cleaning member 62 are less likely to wear and deteriorate over time. It is possible to make it difficult to cause a problem that a part of the surface layer of the member 61 is scraped and dropped.

なお、本実施の形態では加圧部材として加圧ローラ31を用いたが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いてもよい。また、本実施の形態では定着部材として定着ベルト21を用いたが、定着部材として定着ローラや定着フィルムを用いてもよい。
さらに、本実施の形態では定着部材を加熱する加熱手段としてヒータ25を用いたが、定着部材を加熱する加熱手段として励磁コイル(電磁誘導加熱方式の定着装置に対応する加熱手段である。)を用いることもできるし、加熱手段として抵抗発熱体を用いることもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the pressure roller 31 is used as the pressure member, but a pressure belt or a pressure pad may be used as the pressure member. In this embodiment, the fixing belt 21 is used as the fixing member. However, a fixing roller or a fixing film may be used as the fixing member.
Further, in this embodiment, the heater 25 is used as a heating unit for heating the fixing member. However, an exciting coil (a heating unit corresponding to an electromagnetic induction heating type fixing device) is used as a heating unit for heating the fixing member. It can also be used, and a resistance heating element can be used as a heating means.
In those cases, the same effects as those of the present embodiment can be obtained.

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.

なお、本願において、「摺接部材」は、定着部材との当接状態に関わらず定着部材に当接してその表面粗さを均一化するための部材であって、特許文献1、2等に開示された摺擦部材、荒しローラ、研磨部材等の部材を含む広い概念のものであると定義する。   In this application, the “sliding contact member” is a member for contacting the fixing member and uniforming the surface roughness regardless of the contact state with the fixing member. It is defined as a broad concept including members such as the disclosed rubbing member, roughing roller, and polishing member.

1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着部材)、
22 定着補助ローラ、
23 加熱ローラ、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
40 温度センサ、
61 摺接部材、
62 清掃部材(清掃手段)、
63 ダクト、
64 吸引ファン(吸引装置)、
67 交流電源、 68 接離機構。
1 image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22 fixing auxiliary roller,
23 Heating roller,
25 heater (heating means),
31 Pressure roller (pressure member),
40 temperature sensor,
61 sliding contact member,
62 Cleaning member (cleaning means),
63 Duct,
64 Suction fan (suction device),
67 AC power supply, 68 Contact / separation mechanism.

特開2008−40365号公報JP 2008-40365 A 特開2007−199596号公報JP 2007-199596 A

Claims (10)

所定方向に走行して、トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着部材と、
前記定着部材に圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の表面に対して接離可能に構成されて、所定のタイミングで前記定着部材に摺接して前記定着部材の表面粗さを均一化する摺接部材と、
交流電圧が印加された状態の前記摺接部材に対して離間した位置から非接触で前記摺接部材の表面を清掃する清掃手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
A fixing member that travels in a predetermined direction and heats and melts the toner image to fix it on the recording medium;
A pressure member that forms a nip portion by which the recording medium is conveyed by being pressed against the fixing member;
A slidable contact member configured to be able to come into contact with and separate from the surface of the fixing member, and to slidably contact the fixing member at a predetermined timing to equalize the surface roughness of the fixing member;
Cleaning means for cleaning the surface of the sliding contact member in a non-contact manner from a position spaced from the sliding contact member in a state where an alternating voltage is applied;
A fixing device comprising:
前記清掃手段による清掃時に前記摺接部材に印加される交流電圧は、その波形が、矩形波であって、正極性となる印加時間と負極性となる印加時間との比率が異なるように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The AC voltage applied to the sliding contact member at the time of cleaning by the cleaning means is such that the waveform thereof is a rectangular wave, and the ratio between the application time for positive polarity and the application time for negative polarity is different. The fixing device according to claim 1. 前記交流電圧の波形において、矩形波の1周期分の印加時間に対する正極性となる印加時間の比率をX%として、矩形波の1周期分の印加時間に対する負極性となる印加時間の比率をY%としたときに、
X>Y≧5%
なる関係が成立することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
In the AC voltage waveform, the ratio of the application time having a positive polarity to the application time for one cycle of the rectangular wave is X%, and the ratio of the application time having a negative polarity to the application time for one cycle of the rectangular wave is Y. %
X> Y ≧ 5%
The fixing device according to claim 2, wherein the following relationship is established.
前記清掃手段は、
前記摺接部材に対向する位置に設置されたダクトと、
前記ダクトを介して前記摺接部材の表面近傍から空気を吸引する吸引装置と、
を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。
The cleaning means includes
A duct installed at a position facing the sliding contact member;
A suction device for sucking air from the vicinity of the surface of the sliding contact member via the duct;
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is provided.
前記清掃手段による清掃時における前記ダクトと前記摺接部材との離間距離が10mm以下に設定されたことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein a separation distance between the duct and the sliding contact member during cleaning by the cleaning unit is set to 10 mm or less. 前記ダクトは、前記摺接部材に対して幅方向全域に対向するように配設されたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the duct is disposed so as to face the entire area in the width direction with respect to the sliding contact member. 前記ダクトは、移動機構によって前記摺接部材に対して幅方向一端側から幅方向他端側に向けて対向位置を可変して移動できるように構成されたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の定着装置。   5. The duct according to claim 4, wherein the duct is configured to be movable with a moving mechanism so that the opposing position is variable from the one end side in the width direction to the other end side in the width direction with respect to the sliding contact member. Item 6. The fixing device according to Item 5. 前記清掃手段は、前記定着部材に対して前記摺接部材が離間した状態のときに前記摺接部材を清掃することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the cleaning unit cleans the sliding contact member when the sliding contact member is separated from the fixing member. 前記摺接部材は、バインダー樹脂に砥粒が分散されてなる表面層を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the sliding contact member includes a surface layer in which abrasive grains are dispersed in a binder resin. 請求項1〜請求項9のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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