JP2003215959A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
定着装置および画像形成装置Info
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- JP2003215959A JP2003215959A JP2002011523A JP2002011523A JP2003215959A JP 2003215959 A JP2003215959 A JP 2003215959A JP 2002011523 A JP2002011523 A JP 2002011523A JP 2002011523 A JP2002011523 A JP 2002011523A JP 2003215959 A JP2003215959 A JP 2003215959A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主たる目的は、低コストの手段を用いて、ア
イドリング中の電気エネルギーの消費量を削減できる定
着装置および画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 加熱手段を内包する加熱ローラと当該加
熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有する定
着装置において、前記両ローラを回転可能に保持するケ
ーシング内壁に、風の流れを遮断する遮断部材を設けた
ことを特徴とする定着装置。
イドリング中の電気エネルギーの消費量を削減できる定
着装置および画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 加熱手段を内包する加熱ローラと当該加
熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有する定
着装置において、前記両ローラを回転可能に保持するケ
ーシング内壁に、風の流れを遮断する遮断部材を設けた
ことを特徴とする定着装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
等の定着装置に関し、特に、アイドリング時の消費電力
量の効率化に関する。
等の定着装置に関し、特に、アイドリング時の消費電力
量の効率化に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像形成体である感光体ドラムで帯電、
露光、現像等が行われ、前記感光体ドラム外周に形成さ
れたトナー像が転写された記録紙を、加熱ローラ型定着
装置と呼称される定着装置に導き、加熱源を内包した可
回転の加熱ローラと、当該加熱ローラに圧着しながら回
転する加圧ローラとの間を通過させ、両ローラによる圧
力および加熱作用でトナー画像を記録紙上に定着させる
ように構成した定着装置と、これを搭載した画像形成装
置は知られている。
露光、現像等が行われ、前記感光体ドラム外周に形成さ
れたトナー像が転写された記録紙を、加熱ローラ型定着
装置と呼称される定着装置に導き、加熱源を内包した可
回転の加熱ローラと、当該加熱ローラに圧着しながら回
転する加圧ローラとの間を通過させ、両ローラによる圧
力および加熱作用でトナー画像を記録紙上に定着させる
ように構成した定着装置と、これを搭載した画像形成装
置は知られている。
【０００３】図４は、従来の定着装置の構成を模式的に
示す断面図である。参照符号Ｈで表示する定着装置は、
加熱ローラＨ１０と、当該加熱ローラＨ１０に対向して
設けてある加圧ローラＨ２０と、加熱ローラＨ１０の周
面上を清掃するクリーニング装置Ｚと、これらを内部に
配設するケーシングＨ１とから構成されている。前記ケ
ーシングＨ１の概略寸法は、例えば、幅（図の左右方
向）１５０ｍｍ×高さ５０ｍｍ×奥行き（紙面の垂直方
向）３２０ｍｍの直方体形状である。
示す断面図である。参照符号Ｈで表示する定着装置は、
加熱ローラＨ１０と、当該加熱ローラＨ１０に対向して
設けてある加圧ローラＨ２０と、加熱ローラＨ１０の周
面上を清掃するクリーニング装置Ｚと、これらを内部に
配設するケーシングＨ１とから構成されている。前記ケ
ーシングＨ１の概略寸法は、例えば、幅（図の左右方
向）１５０ｍｍ×高さ５０ｍｍ×奥行き（紙面の垂直方
向）３２０ｍｍの直方体形状である。
【０００４】コピー運転時には、図のように、記録紙Ｐ
は金属製のケーシングＨ１の下方に図示する矢印のよう
に、上方に向かって進み、ケーシングＨ１に形成され
た、例えば、概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方形
状の搬入口Ｈ２を経て、矢印方向に回転する加熱ローラ
Ｈ１０と加圧ローラＨ２０とにより、加圧および加熱作
用により、トナー像が記録紙Ｐ上に溶融定着され、さら
に、ケーシングＨ１の上方に形成されている、例えば、
概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方形状の排出口Ｈ
３を通過して他の搬送路へ進むように構成されている。
は金属製のケーシングＨ１の下方に図示する矢印のよう
に、上方に向かって進み、ケーシングＨ１に形成され
た、例えば、概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方形
状の搬入口Ｈ２を経て、矢印方向に回転する加熱ローラ
Ｈ１０と加圧ローラＨ２０とにより、加圧および加熱作
用により、トナー像が記録紙Ｐ上に溶融定着され、さら
に、ケーシングＨ１の上方に形成されている、例えば、
概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方形状の排出口Ｈ
３を通過して他の搬送路へ進むように構成されている。
【０００５】この定着装置に配置されている発生熱源の
うちの一番の高熱を発生し、それに伴う電気エネルギー
を、最も多く消費するのが加熱ローラＨ１０に内包して
いる加熱源としてのハロゲンランプＨ１４であり、これ
が問題である。
うちの一番の高熱を発生し、それに伴う電気エネルギー
を、最も多く消費するのが加熱ローラＨ１０に内包して
いる加熱源としてのハロゲンランプＨ１４であり、これ
が問題である。
【０００６】そこで、この定着装置を搭載した画像形成
装置の稼働状況をみると、１％未満から４５％の範囲で
使用されているといわれ、平均稼働率は極めて低い。
装置の稼働状況をみると、１％未満から４５％の範囲で
使用されているといわれ、平均稼働率は極めて低い。
【０００７】従って、稼働中の不要な電気エネルギをカ
ットするパワーセーブ機能を除き、アイドリング中の電
気エネルギーの消費量を減少させることで、より一層、
省エネルギー型の画像形成装置にすることができる。
ットするパワーセーブ機能を除き、アイドリング中の電
気エネルギーの消費量を減少させることで、より一層、
省エネルギー型の画像形成装置にすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、低コスト
の手段を用いて、アイドリング中の電気エネルギーの消
費量を減少可能な定着装置および画像形成装置を提供す
ることにある。
に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、低コスト
の手段を用いて、アイドリング中の電気エネルギーの消
費量を減少可能な定着装置および画像形成装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下に
示す構成要件により達成することができる。
示す構成要件により達成することができる。
【００１０】（１）加熱手段を内包する加熱ローラと当
該加熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有す
る定着装置において、前記両ローラを回転可能に保持す
るケーシング内壁に、風の流れを遮断する遮断部材を設
けたことを特徴とする定着装置。
該加熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有す
る定着装置において、前記両ローラを回転可能に保持す
るケーシング内壁に、風の流れを遮断する遮断部材を設
けたことを特徴とする定着装置。
【００１１】（２）加熱手段を内包する加熱ローラと当
該加熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有す
る定着装置において、前記両ローラを回転可能に保持す
るケーシング内壁に、風の流れを遮断する断熱部材を張
り付けることを特徴とする定着装置。
該加熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有す
る定着装置において、前記両ローラを回転可能に保持す
るケーシング内壁に、風の流れを遮断する断熱部材を張
り付けることを特徴とする定着装置。
【００１２】（３）（１）または（２）に記載の定着装
置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態を、以下、図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】図１は、実施の形態を示す画像形成装置１
００の構成を示す図である。図において、画像形成装置
１００内には枠体１０１が設けられており、この枠体１
０１には、自動原稿搬送装置Ａ、自動原稿搬送装置Ａに
より搬送される原稿の画像を読み取るための原稿画像読
取部Ｂ、読み取った原稿画像を処理する画像制御基板
Ｃ、感光体１０と、その周囲に配置された帯電電極１４
と、磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段１６と、転
写電極１８と、分離電極２０と、クリーニング手段２１
と、画像処理後のデータに従って像担持体としてのドラ
ム状の感光体１０を露光する書込装置Ｄとを含む画像形
成部Ｅ及び記録紙Ｐを収納する給紙トレイ２２、２４の
ための収納部Ｆが設けられている。
００の構成を示す図である。図において、画像形成装置
１００内には枠体１０１が設けられており、この枠体１
０１には、自動原稿搬送装置Ａ、自動原稿搬送装置Ａに
より搬送される原稿の画像を読み取るための原稿画像読
取部Ｂ、読み取った原稿画像を処理する画像制御基板
Ｃ、感光体１０と、その周囲に配置された帯電電極１４
と、磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段１６と、転
写電極１８と、分離電極２０と、クリーニング手段２１
と、画像処理後のデータに従って像担持体としてのドラ
ム状の感光体１０を露光する書込装置Ｄとを含む画像形
成部Ｅ及び記録紙Ｐを収納する給紙トレイ２２、２４の
ための収納部Ｆが設けられている。
【００１５】自動原稿搬送装置Ａは、原稿載置部として
の原稿載置台２６と、ローラＲ１を含むローラ群および
原稿の移動通路を適宜切り替えるための切換手段等（参
照記号なし）を含む原稿搬送処理部２８とを主要素とす
る。
の原稿載置台２６と、ローラＲ１を含むローラ群および
原稿の移動通路を適宜切り替えるための切換手段等（参
照記号なし）を含む原稿搬送処理部２８とを主要素とす
る。
【００１６】原稿画像読取部Ｂは、上部に設けたプラテ
ンガラスＧと、そのプラテンガラスＧの下にあり、光路
長を保つように往復移動できる２つのミラーユニット３
０、３１、結像レンズ（以下、単にレンズという）３
３、ライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）３５等
を設けたものからなり、書込装置Ｄは、光源としての半
導体レーザ４０、光偏向手段としての回転多面鏡４２等
からなる。
ンガラスＧと、そのプラテンガラスＧの下にあり、光路
長を保つように往復移動できる２つのミラーユニット３
０、３１、結像レンズ（以下、単にレンズという）３
３、ライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）３５等
を設けたものからなり、書込装置Ｄは、光源としての半
導体レーザ４０、光偏向手段としての回転多面鏡４２等
からなる。
【００１７】記録紙Ｐの移動方向からみて、転写電極１
８の手前側に示すＲ１０はレジストローラであり、分離
電極２０の下流側にＨで示してあるのは定着装置であ
る。
８の手前側に示すＲ１０はレジストローラであり、分離
電極２０の下流側にＨで示してあるのは定着装置であ
る。
【００１８】定着装置Ｈは、実施の形態においては、加
熱源を内包する加熱ローラＨ１０と、当該加熱ローラに
圧着しながら回転する加圧ローラＨ２０とで構成してあ
る。
熱源を内包する加熱ローラＨ１０と、当該加熱ローラに
圧着しながら回転する加圧ローラＨ２０とで構成してあ
る。
【００１９】また、Ｚは定着装置Ｈのためのクリーニン
グ手段で、巻き取り可能に設けたクリーニングウェブＺ
４（図４参照）を主要素とする。
グ手段で、巻き取り可能に設けたクリーニングウェブＺ
４（図４参照）を主要素とする。
【００２０】原稿載置台２６上に載置される原稿（図示
せず）の１枚が原稿搬送処理部２８によって搬送され、
ローラＲ１の下を通過中に、露光手段Ｌによる露光が行
われる。原稿からの反射光は、ミラーユニット３０、３
１と、レンズ３３を経て固定されたＣＣＤ３５上に結像
され、読み取られる。
せず）の１枚が原稿搬送処理部２８によって搬送され、
ローラＲ１の下を通過中に、露光手段Ｌによる露光が行
われる。原稿からの反射光は、ミラーユニット３０、３
１と、レンズ３３を経て固定されたＣＣＤ３５上に結像
され、読み取られる。
【００２１】原稿画像読取部Ｂで読み取られた画像情報
は、画像処理手段により処理され、符号化されて画像制
御基板Ｃ上に設けてあるメモリーに格納される。
は、画像処理手段により処理され、符号化されて画像制
御基板Ｃ上に設けてあるメモリーに格納される。
【００２２】また、画像データは画像形成に応じて呼び
出され、当該画像データに従って、書込装置Ｄにおける
レーザ光源４０が駆動され、回転多面鏡４２の回転で感
光体１０上に露光が行われる。
出され、当該画像データに従って、書込装置Ｄにおける
レーザ光源４０が駆動され、回転多面鏡４２の回転で感
光体１０上に露光が行われる。
【００２３】当該露光に先立ち、矢印方向（反時計方
向）に回転する感光体１０は、帯電電極１４のコロナ放
電作用により所定の表面電位を付与されているが、露光
により、露光部位の電位が露光量に応じて減じ、結果と
して、画像データに応じた静電潜像が感光体１０上に形
成される。
向）に回転する感光体１０は、帯電電極１４のコロナ放
電作用により所定の表面電位を付与されているが、露光
により、露光部位の電位が露光量に応じて減じ、結果と
して、画像データに応じた静電潜像が感光体１０上に形
成される。
【００２４】静電潜像は、現像手段１６に設けられた磁
気ブラシにより反転現像され、可視像（トナー像）とさ
れる。
気ブラシにより反転現像され、可視像（トナー像）とさ
れる。
【００２５】一方、感光体１０上のトナー像の先端部が
転写領域に到達する前に、例えば、給紙トレイ２２内の
１枚の記録紙Ｐが給紙搬送されてレジストローラＲ１０
に到達し、先端が規制される。
転写領域に到達する前に、例えば、給紙トレイ２２内の
１枚の記録紙Ｐが給紙搬送されてレジストローラＲ１０
に到達し、先端が規制される。
【００２６】記録紙Ｐは、トナー像、即ち感光体１０上
の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始
する一対のレジストローラＲ１０により転写領域に向け
て搬送される。
の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始
する一対のレジストローラＲ１０により転写領域に向け
て搬送される。
【００２７】転写領域において、感光体１０上のトナー
像は転写電極１８による付勢により記録紙Ｐ上に転写さ
れ、次いで、当該記録紙Ｐは分離電極２０による付勢に
より感光体１０から分離される。
像は転写電極１８による付勢により記録紙Ｐ上に転写さ
れ、次いで、当該記録紙Ｐは分離電極２０による付勢に
より感光体１０から分離される。
【００２８】その後、定着装置Ｈによる加圧、加熱作用
により、トナー像を形成するトナー粉末は記録紙Ｐ上に
溶融定着され、当該記録紙Ｐは、排紙通路７８および排
紙ローラ７９を介して排紙トレイＴ上に排紙される。
により、トナー像を形成するトナー粉末は記録紙Ｐ上に
溶融定着され、当該記録紙Ｐは、排紙通路７８および排
紙ローラ７９を介して排紙トレイＴ上に排紙される。
【００２９】以下の本発明に係わる風の流れを遮断して
高熱空気を逃がさない遮断部材を設けた定着装置Ｈにつ
いて説明する。
高熱空気を逃がさない遮断部材を設けた定着装置Ｈにつ
いて説明する。
【００３０】図２は、定着装置Ｈの構成と高熱空気によ
る風の流れを模式的に示す断面図である。
る風の流れを模式的に示す断面図である。
【００３１】参照符号Ｈで表示する定着装置は、加熱ロ
ーラＨ１０と、当該加熱ローラＨ１０に対向して設けて
ある加圧ローラＨ２０と、当該加熱ローラＨ１０の外周
面を清掃するクリーニング装置Ｚと、これらを内部に配
設するケーシングＨ１とから構成されている。加熱ロー
ラＨ１０の温度を検知する温度センサや温度均一化ロー
ラ等の図は省略した。
ーラＨ１０と、当該加熱ローラＨ１０に対向して設けて
ある加圧ローラＨ２０と、当該加熱ローラＨ１０の外周
面を清掃するクリーニング装置Ｚと、これらを内部に配
設するケーシングＨ１とから構成されている。加熱ロー
ラＨ１０の温度を検知する温度センサや温度均一化ロー
ラ等の図は省略した。
【００３２】加熱ローラＨ１０は、例えば内側から順に
芯金となる薄肉のアルミニウム合金Ｈ１１と、その外周
面にフッ素樹脂を、略２０μｍコーティングした離型性
層Ｈ１２とから構成された、外径２５〜５０ｍｍの弾性
を有するローラである。
芯金となる薄肉のアルミニウム合金Ｈ１１と、その外周
面にフッ素樹脂を、略２０μｍコーティングした離型性
層Ｈ１２とから構成された、外径２５〜５０ｍｍの弾性
を有するローラである。
【００３３】実施の形態では外径３５ｍｍのローラとし
た。加熱ローラＨ１０は、内径空間に、例えばハロゲン
ランプＨ１４からなる２つの加熱手段を位置固定状態で
内包している、薄肉金属ローラで急速加熱が可能なロー
ラである。
た。加熱ローラＨ１０は、内径空間に、例えばハロゲン
ランプＨ１４からなる２つの加熱手段を位置固定状態で
内包している、薄肉金属ローラで急速加熱が可能なロー
ラである。
【００３４】加圧ローラＨ２０は、例えば鉄材からなる
芯棒Ｈ２１と、シリコンゴムからなる弾性層Ｈ２２と、
その外周面を被覆する導電性ＰＦＡ（テトラフルオロエ
チレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル重合体そ
の他）の厚さ、略５０μｍ樹脂チューブ被覆材Ｈ２３と
から構成された、外径２５〜５０ｍｍの弾性を有するロ
ーラである。実施の形態では外径３０ｍｍのローラとし
た。
芯棒Ｈ２１と、シリコンゴムからなる弾性層Ｈ２２と、
その外周面を被覆する導電性ＰＦＡ（テトラフルオロエ
チレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル重合体そ
の他）の厚さ、略５０μｍ樹脂チューブ被覆材Ｈ２３と
から構成された、外径２５〜５０ｍｍの弾性を有するロ
ーラである。実施の形態では外径３０ｍｍのローラとし
た。
【００３５】本実施の形態におけるクリーニング装置Ｚ
は巻き出しローラＺ１と、加圧ローラＺ２と、巻き取り
ローラＺ３およびシリコンオイルを含浸させたクリーニ
ング布Ｚ４とから構成され、回転する加圧ローラＺ２を
前記加熱ローラＨ１０と接触させて加熱ローラＨ１０の
表面をクリーニングできる。
は巻き出しローラＺ１と、加圧ローラＺ２と、巻き取り
ローラＺ３およびシリコンオイルを含浸させたクリーニ
ング布Ｚ４とから構成され、回転する加圧ローラＺ２を
前記加熱ローラＨ１０と接触させて加熱ローラＨ１０の
表面をクリーニングできる。
【００３６】ケーシングＨ１の下側にある搬入口Ｈ２
は、記録紙Ｐが搬送されると共に周囲の低温空気が吸引
される、例えば概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方
形状の開口であり、画像形成部搬送部７０（図１参照）
と連接している。
は、記録紙Ｐが搬送されると共に周囲の低温空気が吸引
される、例えば概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方
形状の開口であり、画像形成部搬送部７０（図１参照）
と連接している。
【００３７】また、上側に表示してある排出口Ｈ３も、
記録紙Ｐを送り出すと共に高熱となった空気が送り出さ
れる、例えば概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方形
状の開口であり、排紙通路７８と連接している。
記録紙Ｐを送り出すと共に高熱となった空気が送り出さ
れる、例えば概略幅５ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの長方形
状の開口であり、排紙通路７８と連接している。
【００３８】ケーシングＨ１内の矢印付き点線は、アイ
ドリング時、加熱ローラＨ１０および加圧ローラＨ２０
を圧着状態で止め、加熱ローラの表面温度が２００℃即
ち絶対温度４７３Ｋになるように温調している場合に、
ケーシングＨ１内に吸引された低温空気が熱せられ、高
熱空気の風となって流れる状態を目視確認し、それを模
式的に表わしている。この確認は線香の煙で行った。
ドリング時、加熱ローラＨ１０および加圧ローラＨ２０
を圧着状態で止め、加熱ローラの表面温度が２００℃即
ち絶対温度４７３Ｋになるように温調している場合に、
ケーシングＨ１内に吸引された低温空気が熱せられ、高
熱空気の風となって流れる状態を目視確認し、それを模
式的に表わしている。この確認は線香の煙で行った。
【００３９】実側の結果、加熱ローラＨ１０および加圧
ローラＨ２０の周辺の温度は、４２３Ｋ≦４７３Ｋ近傍
であり、ケーシングＨ１の下側３０〜４０ｍｍ近傍の
（周囲）温度は、約３１３Ｋ（４０℃）であった。
ローラＨ２０の周辺の温度は、４２３Ｋ≦４７３Ｋ近傍
であり、ケーシングＨ１の下側３０〜４０ｍｍ近傍の
（周囲）温度は、約３１３Ｋ（４０℃）であった。
【００４０】そして、線香の煙を使った風の流れるテス
ト（以下、煙風テストととも言う）は、何度、試行して
も、搬入口Ｈ２から吸引される空気は、一方は左側に進
み、加熱ローラＨ１０とクリーニング装置Ｚの近傍を周
回し、もう一方は右側に進み、加圧ローラＨ２０近傍を
周回して排出口Ｈ３から流れ出る。煙風が、逆に、排出
口Ｈ３から搬入口Ｈ２に進む現象は一度も観察されなか
った。
ト（以下、煙風テストととも言う）は、何度、試行して
も、搬入口Ｈ２から吸引される空気は、一方は左側に進
み、加熱ローラＨ１０とクリーニング装置Ｚの近傍を周
回し、もう一方は右側に進み、加圧ローラＨ２０近傍を
周回して排出口Ｈ３から流れ出る。煙風が、逆に、排出
口Ｈ３から搬入口Ｈ２に進む現象は一度も観察されなか
った。
【００４１】何故か。検証を行ってみた。何らかの圧力
が搬入口Ｈ２の近くの空気とケーシングＨ１内の空気と
に及ぼし、風の流れを作るものと仮定し、その圧力を通
風力として検証してみた。
が搬入口Ｈ２の近くの空気とケーシングＨ１内の空気と
に及ぼし、風の流れを作るものと仮定し、その圧力を通
風力として検証してみた。
【００４２】通風力ＴＵを煙突の理論で検証してみる。
この理論式は下記通りである。 ＴＵ＝９．８（γa−γg）ｈη〔Ｐａ〕 （１） ＴＵ＝９．８×Ｑ（（Ｔ１／Ｔ２）−（Ｔ１／Ｔ３））ｈη （２） ≒０．１５〜０．０９ 〔Ｐａ〕 γa：周囲空気の比重量 〔ｋｇｆ／ｍ3〕 γg：高熱空気の比重量 〔ｋｇｆ／ｍ3〕 ｈ：ケーシングの高さ ０．０５〔ｍ〕 η：通風損失係数 ０．５〜０．８ Ｑ：０℃、１気圧の空気の比重量１．２９３ｋｇ／ｍ3 Ｔ１：絶対温度 ２７３Ｋ Ｔ２：周囲空気の絶対温度 ３１３Ｋ Ｔ３：高熱空気の絶対温度 ４７３Ｋ （１）式から（２）式への変換は、１気圧における定圧
変化なので、比重量は絶対温度に比例して膨張すること
を加味して変形を行なってある。
この理論式は下記通りである。 ＴＵ＝９．８（γa−γg）ｈη〔Ｐａ〕 （１） ＴＵ＝９．８×Ｑ（（Ｔ１／Ｔ２）−（Ｔ１／Ｔ３））ｈη （２） ≒０．１５〜０．０９ 〔Ｐａ〕 γa：周囲空気の比重量 〔ｋｇｆ／ｍ3〕 γg：高熱空気の比重量 〔ｋｇｆ／ｍ3〕 ｈ：ケーシングの高さ ０．０５〔ｍ〕 η：通風損失係数 ０．５〜０．８ Ｑ：０℃、１気圧の空気の比重量１．２９３ｋｇ／ｍ3 Ｔ１：絶対温度 ２７３Ｋ Ｔ２：周囲空気の絶対温度 ３１３Ｋ Ｔ３：高熱空気の絶対温度 ４７３Ｋ （１）式から（２）式への変換は、１気圧における定圧
変化なので、比重量は絶対温度に比例して膨張すること
を加味して変形を行なってある。
【００４３】通風損失係数ηは、上記の数値と仮定し
て、通風力ＴＵを算出した結果≒０．１５〜０．０９Ｐ
ａ（パスカル）の微弱な通風力ＴＵ、即ち、浮力が作用
していることが解る。
て、通風力ＴＵを算出した結果≒０．１５〜０．０９Ｐ
ａ（パスカル）の微弱な通風力ＴＵ、即ち、浮力が作用
していることが解る。
【００４４】目測した煙風は、極めて、緩やかに定着装
置Ｈ内を周回移動しており、従って、前記通風力ＴＵに
よることが読みとれる。
置Ｈ内を周回移動しており、従って、前記通風力ＴＵに
よることが読みとれる。
【００４５】この検証結果から言えることは、搬入口Ｈ
２から吸引された低温の空気が、ケーシングＨ１内を周
回中に熱せられ、高熱空気となって排出口Ｈ３から流れ
出ることになる。
２から吸引された低温の空気が、ケーシングＨ１内を周
回中に熱せられ、高熱空気となって排出口Ｈ３から流れ
出ることになる。
【００４６】換言すれば、上流側から吸引された低温の
空気が、ケーシングＨ１内を周回中に高熱空気となり、
この温度差により浮力が働き、下流側に向かって上昇気
流となって流れ、風を起こす。
空気が、ケーシングＨ１内を周回中に高熱空気となり、
この温度差により浮力が働き、下流側に向かって上昇気
流となって流れ、風を起こす。
【００４７】従って、ケーシングＨ１内を通過する風の
流れの下流側に、風の流れを遮断する遮断部材を設けれ
ばケーシングＨ１内の熱の温存が可能となって、電気エ
ネルギーの消費量を少なくできる。
流れの下流側に、風の流れを遮断する遮断部材を設けれ
ばケーシングＨ１内の熱の温存が可能となって、電気エ
ネルギーの消費量を少なくできる。
【００４８】図３は、風の流れを遮断する遮断部材を説
明するための模式図である。既に説明した参照符号と重
複するものについては説明を省略する。
明するための模式図である。既に説明した参照符号と重
複するものについては説明を省略する。
【００４９】図に示すように、ケーシングＨ１内に配置
してある加熱ローラＨ１０と加圧ローラＨ２０との上部
であって、風の流れの下流側になる排出口Ｈ３近傍のケ
ーシングＨ１内壁に、風の流れを遮断する遮断部材（遮
断手段でもある）である２つのリブＬ１を、両ローラの
円周面に近接して配置してある。
してある加熱ローラＨ１０と加圧ローラＨ２０との上部
であって、風の流れの下流側になる排出口Ｈ３近傍のケ
ーシングＨ１内壁に、風の流れを遮断する遮断部材（遮
断手段でもある）である２つのリブＬ１を、両ローラの
円周面に近接して配置してある。
【００５０】前記遮断部材は、例えばケーシングＨ１と
同材質のステンレス、或いはアルミ材、燐青銅や黄銅、
等で構成することができる。そして、前記リブＬ１の先
端と両ローラとの間隔を約０．５ｍｍにして、煙風テス
トを実施した。
同材質のステンレス、或いはアルミ材、燐青銅や黄銅、
等で構成することができる。そして、前記リブＬ１の先
端と両ローラとの間隔を約０．５ｍｍにして、煙風テス
トを実施した。
【００５１】この結果、煙りの流れが生ぜず、風の流れ
が無くなったことを目視確認した。前記リブＬ１と対称
な位置になる搬入口Ｈ２近傍に２つのリブを設けて、煙
風テストを試みたが効果は無く、煙流即ち風の流れが生
ずることが確認された。
が無くなったことを目視確認した。前記リブＬ１と対称
な位置になる搬入口Ｈ２近傍に２つのリブを設けて、煙
風テストを試みたが効果は無く、煙流即ち風の流れが生
ずることが確認された。
【００５２】前記遮断部材に、無機系のガラスウールや
ロックウール、セラミック、発泡樹脂であるウレタンフ
ォームやスチレンフォーム、シリコンゴム等の断熱部材
を用い、リブＬ１を、例えば（株）スリーボンド社製で
商品名２２８５の耐熱接着剤を使いケーシングＨ１の内
壁に固着しての煙風テストでも風の流れが確認されず、
この結果、ケーシングＨ１内の高熱空気が外部に漏れ
ず、好結果を得た。
ロックウール、セラミック、発泡樹脂であるウレタンフ
ォームやスチレンフォーム、シリコンゴム等の断熱部材
を用い、リブＬ１を、例えば（株）スリーボンド社製で
商品名２２８５の耐熱接着剤を使いケーシングＨ１の内
壁に固着しての煙風テストでも風の流れが確認されず、
この結果、ケーシングＨ１内の高熱空気が外部に漏れ
ず、好結果を得た。
【００５３】前記断熱部材で構成したリブＬ１の両ロー
ラに近接する表面に、アルミ箔等の光沢のある金属薄膜
を設けたり、光沢のある金属を蒸着した金属薄膜を設け
ることが好ましく、この結果、ローラから発する熱を反
射してケーシングＨ１内に留めるこができ、保温効果を
一層向上することができる。
ラに近接する表面に、アルミ箔等の光沢のある金属薄膜
を設けたり、光沢のある金属を蒸着した金属薄膜を設け
ることが好ましく、この結果、ローラから発する熱を反
射してケーシングＨ１内に留めるこができ、保温効果を
一層向上することができる。
【００５４】また、遮断部材の両ローラに近接する側に
テフロン（Ｒ）コーティングを施し、前記テフロン
（Ｒ）コーティング面を「逆への字」もしくは湾曲状態
で、その面を両ローラと接触直前の（図示しない）位置
に配置することが好ましく、前記の保温効果がより一層
顕著となる。
テフロン（Ｒ）コーティングを施し、前記テフロン
（Ｒ）コーティング面を「逆への字」もしくは湾曲状態
で、その面を両ローラと接触直前の（図示しない）位置
に配置することが好ましく、前記の保温効果がより一層
顕著となる。
【００５５】勿論、前記遮断部材は、バネ性を有する部
材を介してケーシングＨ１内壁に固定することが好まし
く、何らかのトラブルにより負荷が生じた場合には、バ
ネ性部材が反って加熱ローラＨ１０から離れるようにし
てあるため、前記両ローラの表面を傷めることはない。
材を介してケーシングＨ１内壁に固定することが好まし
く、何らかのトラブルにより負荷が生じた場合には、バ
ネ性部材が反って加熱ローラＨ１０から離れるようにし
てあるため、前記両ローラの表面を傷めることはない。
【００５６】更に、ケーシングＨ１内の熱を内部に留め
保温効果を高め、電力の消費効率を向上させるには、排
出口Ｈ３にスライド式のシャッタを設けることが好まし
く、また、ケーシングＨ１内外に断熱テープを貼付した
り、空気の流通する隙間を極力無くすことも好ましい。
保温効果を高め、電力の消費効率を向上させるには、排
出口Ｈ３にスライド式のシャッタを設けることが好まし
く、また、ケーシングＨ１内外に断熱テープを貼付した
り、空気の流通する隙間を極力無くすことも好ましい。
【００５７】この発明の結果、コストの掛からない簡易
な遮断部材を風の流れの下流側に設け、風の流れを遮断
し、ケーシングＨ１内に熱を留めるようにした結果、ア
イドリング時の消費電力量が１９０Ｗ・時から１８０Ｗ
・時に下がり、結果として、５％の消費電力量を削減し
た。
な遮断部材を風の流れの下流側に設け、風の流れを遮断
し、ケーシングＨ１内に熱を留めるようにした結果、ア
イドリング時の消費電力量が１９０Ｗ・時から１８０Ｗ
・時に下がり、結果として、５％の消費電力量を削減し
た。
【００５８】上記の如く効率化した定着装置、及び、こ
の定着装置を搭載した画像形成装置を実現できる。
の定着装置を搭載した画像形成装置を実現できる。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、高熱空気となった風の
流れを止めるため、風の流れの下流側であって排出口近
傍のケーシング内壁に遮断部材であるリブを設け、当該
リブの先端を加熱ローラと加圧ローラとに近接配置し、
消費電力量を削減できる定着装置およびこの定着装置を
搭載した画像形成装置を実現した。
流れを止めるため、風の流れの下流側であって排出口近
傍のケーシング内壁に遮断部材であるリブを設け、当該
リブの先端を加熱ローラと加圧ローラとに近接配置し、
消費電力量を削減できる定着装置およびこの定着装置を
搭載した画像形成装置を実現した。
【図１】実施の形態を示す画像形成装置の構成を示す図
である。
である。
【図２】定着装置の構成と高熱空気による風の流れを模
式的に示す断面図である。
式的に示す断面図である。
【図３】風の流れを遮断する遮断部材を説明するための
模式図である。
模式図である。
【図４】従来の定着装置の構成を模式的に示す断面図で
ある。
ある。
Ａ 自動原稿搬送装置
Ｂ 原稿画像読取部
Ｆ 収納部
Ｐ 記録紙
Ｈ 定着装置
Ｈ１ ケーシング
Ｈ２ 搬入口
Ｈ３ 排出口
Ｈ１０ 加熱ローラ
Ｈ１４ ハロゲンランプ
Ｈ２０ 加圧ローラ
Ｌ１ リブ
Claims (8)
- 【請求項１】 加熱手段を内包する加熱ローラと当該加
熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有する定
着装置において、 前記両ローラを回転可能に保持するケーシング内壁に、
風の流れを遮断する遮断部材を設けたことを特徴とする
定着装置。 - 【請求項２】 前記遮断部材を、加熱ローラおよび加圧
ローラの円周面に近接配置したことを特徴とする請求項
１に記載の定着装置。 - 【請求項３】 前記遮断部材を、ケーシング内の、排出
口近傍であって風の流れの下流側に配置したことを特徴
とする請求項２に記載の定着装置。 - 【請求項４】 前記遮断部材を、２ヶ所以上設けたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載
の定着装置。 - 【請求項５】 加熱手段を内包する加熱ローラと当該加
熱ローラと対向して設けてある加圧ローラとを有する定
着装置において、 前記両ローラを回転可能に保持するケーシング内壁に、
風の流れを遮断する断熱部材を張り付けることを特徴と
する定着装置。 - 【請求項６】 前記遮断部材を、断熱部材により構成し
たことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項
に記載の定着装置。 - 【請求項７】 前記断熱部材の前記両ローラに近接する
表面に、光沢を有する金属薄膜を設けたことを特徴とす
る請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の定着装
置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７の何れか一項に記
載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011523A JP2003215959A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 定着装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011523A JP2003215959A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003215959A true JP2003215959A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27648977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002011523A Pending JP2003215959A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 定着装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003215959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285165A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Katsuragawa Electric Co Ltd | 定着装置および転写材の定着方法 |
| JP2012008206A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置および画像形成装置 |
| US20150268607A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Konica Minolta, Inc. | Fixing device |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002011523A patent/JP2003215959A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285165A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Katsuragawa Electric Co Ltd | 定着装置および転写材の定着方法 |
| JP2012008206A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置および画像形成装置 |
| US20150268607A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Konica Minolta, Inc. | Fixing device |
| US9507300B2 (en) | 2014-03-20 | 2016-11-29 | Konica Minolta, Inc. | Fixing device |
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