JP2005301045A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
電子写真方式等の画像形成装置(複写機、ファクシミリ、プリンタ等)において、記録材上に形成された未定着トナー画像を加熱及び加圧し、トナー画像を記録材に定着させる定着装置、未定着画像を記録材に仮に定着せしめる仮定着装置、定着画像を担持した記録材の表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置として用いられる。 In an electrophotographic image forming apparatus (copier, facsimile, printer, etc.), a fixing device that heats and presses an unfixed toner image formed on a recording material and fixes the toner image on the recording material, an unfixed image Is used as an image heating device such as a hypothetical fixing device that temporarily fixes the toner on a recording material, and a surface modification device that modifies the surface property of a recording material carrying a fixed image.
発熱体を有する加熱部と、該加熱部に圧接させた加圧部との相互圧接ニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送させて被加熱材を加熱処理する加熱装置の具体例として、例えば、電子写真複写機・同プリンタ、静電記録装置等の画像形成装置に組み込まれる、ヒートローラ方式、ベルト定着方式等の画像加熱定着装置が挙げられる。以下この画像加熱定着装置を例にして説明する。 As a specific example of a heating apparatus that introduces a material to be heated to a mutual pressure nip between a heating unit having a heating element and a pressure unit that is in pressure contact with the heating unit, heats the material to be heated, For example, an image heat fixing apparatus such as a heat roller system or a belt fixing system incorporated in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, the same printer, or an electrostatic recording apparatus. Hereinafter, the image heat fixing apparatus will be described as an example.
図6はヒートローラ方式の画像加熱定着装置の一例の概略構成を示す横断面模型図である。 FIG. 6 is a cross-sectional model diagram showing a schematic configuration of an example of a heat roller type image heating and fixing apparatus.
10は加熱部としての定着ローラ(ヒートローラ、熱ローラ)、20は加圧部としての加圧ローラであり、上下に互いに並行に配列して圧接させそれぞれ両端側を装置フレーム30の側板間に不図示の摺動軸受を介して回転自在に取付け保持させてある。定着ローラ10は、中空のアルミニウム芯金11の表面にPFAやPTFE等の離型性層12を形成具備させ、ローラ中空内に発熱体(熱源)としてのハロゲンヒータ13を挿入具備させ、ローラ表面にサーミスタ等の感温素子14を当接させてある。
加圧ローラ20は、芯金21と、この芯金21に同心一体にローラ状に形成したシリコンゴム等より成る耐熱性弾性体層22から成るもので、この加圧ローラ20を定着ローラ10の下面に対して不図示の加圧バネにより所定の押圧力をもって圧接させて定着ローラ10と加圧ローラ20との間に所定幅の圧接ニップ部(定着ニップ部)Nを形成させてある。
The pressure roller 20 includes a cored bar 21 and a heat-resistant elastic body layer 22 made of silicon rubber or the like formed concentrically with the cored bar 21 in a roller shape. A pressure nip portion (fixing nip portion) N having a predetermined width is formed between the
定着ローラ10は、不図示の駆動系により矢示の時計方向aに所定の周速度をもって回転駆動され、加圧ローラ20はこの定着ローラ10に従動して回転する。
The
定着ローラ10のハロゲンヒータ13に不図示のAC通電回路から通電がなされて該ハロゲンヒータ13が発熱することにより定着ローラ10が加熱され、該定着ローラ10の表面温度が感温素子14により検知され、その検知温度情報が不図示の制御部(本体制御用CPU)へフィードバックされて感温素子14の検知温度出力が所定の一定となるようにハロゲンヒータ13への通電が制御される。即ち、定着ローラ10の表面温度が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンヒータ13への通電が制御される。
The
而して、定着ローラ10・加圧ローラ20が回転されていて、定着ローラ10が所定の定着温度に温調制御されている状態において、不図示の作像機構部A側から未定着トナー画像Tを形成担持させた被加熱材としての被記録材Pが搬送されて入口ガイド31から装置内へ導入され、定着ローラ10と加圧ローラ20の定着ニップ部Nへ進入して該両ローラ10・20間を挟持搬送されることにより、該定着ニップ部Nにて被記録材P上の未定着トナー画像Tが熱と圧力によって被記録材P面に永久固着画像として定着化される。画像加熱定着処理を受けた被記録材Pは装置を出て画像形成物(コピー、プリント)として出力される。
Thus, in a state where the
従来、このようなヒートローラ方式では、鉄やアルミニウム等の金属ローラを主に使用しているが、これらの材料を用いたものでは、熱容量が大きいため約180℃前後の使用可能温度にまで昇温させるには数分から十数分等の長い加熱時間を必要とし、所謂立ち上がり時間が掛かる。 Conventionally, in such a heat roller system, a metal roller such as iron or aluminum is mainly used. However, in the case of using these materials, since the heat capacity is large, the temperature rises to a usable temperature of about 180 ° C. Heating requires a long heating time such as several minutes to several tens of minutes, and takes a so-called rise time.
そこで、上記機器では画像形成を待つ待機時には、定着ローラの温度を定着可能な所定の定着温度よりやや低いレベルの一定の温度に保つことで立ち上がり時間を短縮していた。しかし、待機時においても一定レベルの温度を維持するため、常時エネルギーの消費を余儀なくされる。 Therefore, in the above-described apparatus, when waiting for image formation, the rise time is shortened by maintaining the temperature of the fixing roller at a constant temperature slightly lower than a predetermined fixing temperature at which fixing is possible. However, in order to maintain a constant level of temperature even during standby, energy is always consumed.
近年に至り、環境保護意識の高まりから各国で省エネルギー規定等が制定され、省電力化のため上記したような待機時の消費エネルギーを削減する要請から、画像形成装置が未使用のときには消費電力を少なくすることが求められるようになった。 In recent years, energy conservation regulations have been established in each country due to increased awareness of environmental protection, and due to the demand for reducing energy consumption during standby as described above for power saving, power consumption can be reduced when the image forming device is not in use. It became necessary to reduce it.
しかし、従来の熱容量の大きい材料による定着装置の構成で待機時にエネルギー消費を少なくすると、定着ローラを所定の定着温度に立ち上げるまでに時間を費やし、待ち時間が長いため使用者の使い勝手が悪化してしまう。 However, if the energy consumption is reduced during standby in the conventional fixing device configuration with a material having a large heat capacity, it takes time to bring the fixing roller up to a predetermined fixing temperature, and the user-friendliness deteriorates because the waiting time is long. End up.
このため、待機時におけるエネルギー消費を減らすとともに、画像形成時には定着ローラ温度を即座に所定の定着温度に上昇させることのできる定着装置として、ベルト定着方式が注目されている。 For this reason, a belt fixing method has attracted attention as a fixing device that can reduce energy consumption during standby and can immediately increase the fixing roller temperature to a predetermined fixing temperature during image formation.
特許文献1では、加圧部材の構成を加圧フィルム材とバックアップローラとしたことで、加熱部との圧接ニップ部のニップ幅を十分に確保し、しかも、熱容量を十分に下げ得るように工夫して、装置温度の高速立ち上がりと、画像加熱定着装置にあっては立上り直後の定着性能の向上との両立を可能にしたものである。 In Patent Document 1, the pressure member is made of a pressure film material and a backup roller, so that the nip width of the pressure nip portion with the heating portion is sufficiently secured and the heat capacity can be sufficiently reduced. Thus, it is possible to achieve both the rapid rise of the apparatus temperature and the improvement of the fixing performance immediately after the rise in the image heating and fixing apparatus.
上記のような定着装置において複写機やプリンタ等の画像形成装置への応用を考えた場合、立ち上げ直後や連続通紙時の定着性能を満足することが可能になったが、通紙間隔が長くなると加圧部材の熱容量が小さいため温度が高くなり過ぎて、ホットオフセットや両面画像形成時に加圧部材に記録材が巻き付いてしまうという問題が発生することがある。 When considering application to image forming apparatuses such as copiers and printers in the fixing device as described above, it has become possible to satisfy the fixing performance immediately after startup or during continuous paper passing, but the paper passing interval is If the length is longer, the heat capacity of the pressure member is small and the temperature becomes too high, which may cause a problem that the recording material is wound around the pressure member during hot offset or double-sided image formation.
加熱部材と加圧部材との脱着機構を設けることで、下ベルトの温度が高くなり過ぎないようにすることが考えられるが、構成が複雑になり、装置が大きくなってしまうという問題がある。 Although it may be possible to prevent the temperature of the lower belt from becoming too high by providing a desorption mechanism for the heating member and the pressure member, there is a problem that the configuration becomes complicated and the apparatus becomes large.
そこで、本発明では、複雑な構成を用いることなく、加圧部材の過剰な温度上昇を防ぎ、ホットオフセットや両面画像形成時の記録材の加圧部材への巻き付き等を防ぐことができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a fixing device capable of preventing an excessive temperature rise of the pressing member without using a complicated configuration and preventing a recording material from being wound around the pressing member during hot offset or double-sided image formation. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus including the same.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、加熱手段で加熱される加熱部材と、前記加熱部材に接する加圧部材と、前記加圧部材に内包され前記加圧部材を介して前記加熱部材を加圧するバックアップ部材とを有し、前記加熱部材と前記加圧部材との間に記録材を挟持搬送させて前記記録材上の未定着画像を定着する定着装置において、前記バックアップ部材の長手の長さが前記加熱部材の長手より長く、長手方向で前記バックアップ部材の前記加熱部材より長い部分を冷却する手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a heating member heated by a heating means, a pressure member in contact with the heating member, and the pressure member enclosed in the pressure member through the pressure member. A fixing member that presses the heating member and fixes a non-fixed image on the recording material by sandwiching and conveying the recording material between the heating member and the pressing member. The longitudinal length is longer than the length of the heating member, and means for cooling a portion longer than the heating member of the backup member in the longitudinal direction is provided.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記バックアップ部材が良熱伝導材料から成ることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the backup member is made of a heat conductive material.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記冷却手段がファンであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the cooling means is a fan.
請求項4記載の発明は、記録材に未定着画像を形成担持させる作像手段と、記録材上の未定着画像を加熱定着させる定着装置を有する画像形成装置において、上記定着装置が請求項1〜3の何れかに記載の定着装置であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms and supports an unfixed image on a recording material; and a fixing device that heat-fixes the unfixed image on the recording material. The fixing device according to any one of? 3.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、定着動作中に少なくとも前記加圧部材の温度を検知若しくは予測する温度検知手段と、前記冷却手段の駆動を制御する駆動制御手段を有し、前記温度検知手段の検出結果に基づき前記冷却手段の駆動を制御することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, there is provided a temperature detecting means for detecting or predicting at least the temperature of the pressure member during the fixing operation, and a drive control means for controlling the driving of the cooling means. The driving of the cooling means is controlled based on the detection result of the temperature detecting means.
請求項6記載の発明は、請求項4記載の発明において、記録材と前の記録材が前記定着装置を通過する間隔を検知若しくは予測する間隔検知手段を有し、前記間隔検知手段の検出結果に基づき前記冷却手段の駆動を制御することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, there is provided an interval detecting means for detecting or predicting an interval between the recording material and the preceding recording material passing through the fixing device, and the detection result of the interval detecting means. The driving of the cooling means is controlled based on the above.
本発明によれば、加熱手段で加熱される加熱部材と、前記加熱部材に接する加圧部材と、前記加圧部材に内包され前記加圧部材を介して前記加熱部材を加圧するバックアップ部材とを有し、前記加熱部材と前記加圧部材との間に記録材を挟持搬送させて前記記録材上の未定着画像を定着する定着装置において、前記バックアップ部材の長手の長さが前記加熱部材の長手より長く、長手方向で前記バックアップ部材の前記加熱部材より長い部分を冷却する手段を設けたため、加圧部材の過剰な温度上昇を防ぎ、ホットオフセットや両面画像形成時の記録材の加圧部材への巻き付き等を防ぐことができる。 According to the present invention, the heating member heated by the heating means, the pressure member in contact with the heating member, and the backup member included in the pressure member and pressurizing the heating member via the pressure member. And a fixing device for fixing an unfixed image on the recording material by sandwiching and conveying the recording material between the heating member and the pressure member, wherein the length of the backup member is the length of the heating member Since the means for cooling the longer part of the backup member than the heating member in the longitudinal direction is provided, the temperature of the pressure member is prevented from excessively rising, and the pressure member of the recording material at the time of hot offset or double-sided image formation It is possible to prevent wrapping around.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施の形態のみに限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
図2は本実施例に係る加熱装置(画像加熱定着装置)の概略構成を示す横断面模型図、図1は縦断面模型図である。前述図6の装置と共通する構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。 FIG. 2 is a transverse cross-sectional model diagram showing a schematic configuration of a heating device (image heating and fixing device) according to the present embodiment, and FIG. 1 is a vertical cross-sectional model diagram. Constituent members / portions common to the apparatus shown in FIG.
本実施例に係る装置において、加熱部10は定着ローラ(ヒートローラ)である。24,25,26はそれぞれ加圧部23を構成させた加圧フィルム材、加圧フィルムガイド、加圧ローラである。
In the apparatus according to this embodiment, the
加圧フィルムガイド25は、耐熱性モールド部材であり、その両端部を装置フレーム30の側板間に固定支持させてある。
The
加圧フィルム材24は、この加圧フィルムガイド25に緩く外嵌させた円筒状の耐熱性フィルムである。この加圧フィルム材24は、フィルム加熱方式の加熱装置における定着フィルムと同様の耐熱性フィルムを用いることができる。例えば、図3に層構成模型図を示したように、ポリイミドやPFA等の耐熱性樹脂フィルム基材層24aと、その外表面に形成したPTFEやPFA等の離形性層24bから成る複合層フィルム材等である。この例においてフィルム基材層24aとしてPFAを用いた場合は単層フィルムのまま使用することもできる。
The
加圧ローラ26は、この円筒状の加圧フィルム材24の内側に挿通してその両端軸部を装置フレーム30の側板間に軸受を介して支持させてある。該加圧ローラ26は、芯金26aのみの構成若しくは該芯金に同心一体の耐熱性弾性体層26bから成るもので、耐熱性弾性体層26bとしてシリコンソリッドゴムやシリコンスポンジ、フッ素ゴム等を使用したローラ硬度35°(ASKER−C、500gf荷重)以下程度になる非常に柔らかいグレードのものが使用される。芯金26aとしては、端部冷却時の温度分布が均一になるように、Al等の良熱伝導体であることが望ましい。
The
軸受は、それぞれ装置フレーム30の側板に対して上下方向のみに移動自由度を持たせて取り付けられており、その各軸受と、前記加圧フィルムガイド25の両端部のラグ部25a・25aとの間に縮設した加圧バネ27・27により上方へ持ち上げ付勢させてあり、これにより加圧ローラ26を加熱部としての定着ローラ10の下面に対して加圧フィルム材24を挟ませて所定の押圧力をもって圧接させ、定着ローラ10と加圧ローラ26との間に加圧フィルム材24を挟んで所定幅の圧接ニップ部(定着ニップ部)Nを形成させてある。
The bearings are attached to the side plates of the
定着ローラ10は、不図示の駆動手段により図2において時計方向aに所定の周速度をもって回転駆動される。又、検温素子14を含む不図示の温調系により発熱体としてのハロゲンヒータ13に対する通電が制御されて表面温度が所定の定着温度に温調制御される。
The fixing
又、定着ローラ10の回転駆動に伴い、円筒状の加圧フィルム材24は、定着ローラ10との圧接ニップ部Nにおいて定着ローラ10とフィルム外面との摩擦力で回転力が作用して従動回転する。加圧ローラ26もこの円筒状の加圧フィルム材24の従動回転に従動して回転する。
Further, as the fixing
加圧フィルムガイド25は、このフィルム24の回転を容易にする働きをし、回転するフィルム24の円周方向及び長手方向における動きを規制してフィルムの不必要な暴れや寄り移動を防止している。
The pressure film guide 25 functions to facilitate the rotation of the
而して、不図示の作像機構部A側から未定着トナー画像Tを形成担持させた被加熱材としての被記録材Pが搬送されて入口ガイド31から装置内へ導入され、加圧フィルム材24を挟んで定着ローラ10と加圧ローラ26との間に形成される定着ニップ部Nの定着ローラ10と加圧フィルム材24との間に被記録材Pが進入して定着ニップ部Nを挟持搬送されることにより未定着トナー画像Tの被記録材Pに対する加熱定着がなされる。
Thus, the recording material P as the heated material on which the unfixed toner image T is formed and supported is conveyed from the side of the image forming mechanism A (not shown) and introduced into the apparatus from the
本実施例では、加圧ローラ26の長手が定着ローラ10より長くなっており、加圧ローラ26が定着ローラ10と接してない部分を冷却するために、加圧ローラ26の長手端部に冷却手段としてのファン17が設けられている。図1に本実施の形態の特徴となる長手の長さの関係を示す。冷却手段としては、ペルチェ素子やファンを用いることができるが、消費電力等を考慮するとファンを用いることが望ましい。
In the present embodiment, the
以下に本実施例に係る装置と従来装置との試験結果を示す。 The test results of the apparatus according to this example and the conventional apparatus are shown below.
本実施例装置(図1・図2)
a.定着ローラ10
外径φ;30mm、肉厚t;0.7mm、長さ320mmの鉄中空ローラ11の表面にPFAコーティング表層12を30μm施したもの
ハロゲンヒータ13;100V・800W
プリント時温調温度;185°C
b.加圧フィルム材24
基材24a;40μm(ポリイミド製)、表層24b;PFAコーティング10μm(含、プライマ層)、フィルム外径;φ35mm、フィルム幅;325mm
c.加圧ローラ26
外径φ;20mm、芯金26aの径φ;12mm、芯金長;385mm、弾性層;シリコンゴム、1.0mm、ローラ硬度;25°(ASKER−C、500gf荷重)、ローラゴム長;325mm。図1に示すように、加圧ローラ26端部には、冷却用のファン40が設けられている。
Example apparatus (FIGS. 1 and 2)
a. Fixing
An outer diameter φ: 30 mm, a wall thickness t: 0.7 mm, and a length of 320 mm. The surface of the iron hollow roller 11 having a PFA coating surface layer 12 of 30 μm.
Temperature control during printing; 185 ° C
b.
Base material 24a; 40 μm (made of polyimide), surface layer 24b; PFA coating 10 μm (including primer layer), film outer diameter: φ35 mm, film width: 325 mm
c.
Outer diameter φ: 20 mm, diameter φ of core metal 26a: 12 mm, core metal length: 385 mm, elastic layer: silicon rubber, 1.0 mm, roller hardness: 25 ° (ASKER-C, 500 gf load), roller rubber length: 325 mm. As shown in FIG. 1, a cooling
d.加圧力・ニップ幅
総加圧;30kgf、ニップ部Nの幅;8.0mm
e.プロセススピード;140mm/sec
f.被記録材(転写材)P;普通紙、坪量64g/m2に未定着画像としてA4用紙先端幅5cmに載り量0.2mg/cm2のトナーを形成してある。
[実験1]
上記の本実施例の装置1において、ヒータ通電ONから定着ローラ10が185℃になった時点から空回転し、その後、185℃で温調した状態から30秒間隔で未定着画像を載せた記録材を通紙した。このとき、定着ローラ10にオフセットしたトナーが、記録材P上の定着ローラ10の2周目に相当する位置に現れるかを評価する。
d. Pressurizing force and nip width Total pressure: 30 kgf, nip N width: 8.0 mm
e. Process speed: 140mm / sec
f. A recording material (transfer material) P; plain paper, is formed with toner having a basis weight of 64 g / m weight rests A4 paper leading 5cm wide as the non-fixed image 2 0.2mg / cm 2.
[Experiment 1]
In the apparatus 1 of the present embodiment described above, recording is performed in which the fixing
表1に目視評価を行った結果と併せて、空回転時間と加圧ローラ26の温度の関係を示した。比較例として端部冷却用のファン40をOFFしたものを併せて示してある。
Table 1 shows the relationship between the idling time and the temperature of the
表1から、本実施例では、加圧ローラ26の温度が高くならず、目視で認識できる画像不良が発生していない。比較例では、空回転時間が長くなるに伴い加圧フィルム材24の温度が上昇し、目視できるオフセットが発生してしまうことが分かる。
From Table 1, in this embodiment, the temperature of the
以上の結果から、本実施例の構成であれば、加圧ローラ26の温度上昇を抑え、ホットオフセットによる画像不良の発生を抑制することができる。
From the above results, according to the configuration of the present embodiment, the temperature rise of the
図4は本実施例装置の概略構成を示す横断面模型図を示すものである。 FIG. 4 is a cross-sectional model diagram showing a schematic configuration of the apparatus of the present embodiment.
本実施例の装置は、前述実施例1の装置(図1・図2)において、加圧部23の加圧ローラ26を非回転の固定の加圧パッド26Aに変更したものであり、他は実施例1と同様である。
The apparatus of this embodiment is the same as the apparatus of the first embodiment (FIGS. 1 and 2) except that the
上記の固定の加圧パッド26Aは、加圧フィルムガイド25の上面に長手に沿って固着した横断面かまぼこ型の細長の耐熱性弾性部材である。
The fixed
加圧パッド支持部材25を装置フレーム30の側板間に組み付けたとき、この加圧パッド26Aが加圧フィルム材24を挟んで加圧部としての定着ローラ10の下面に弾性に抗して押し当り状態となり、該加圧パッド26Aの弾性反力で圧接ニップ部Nに所定の加圧力及びニップ幅が得られるようになっている。
When the pressure
加圧パッド支持部材25は、実施例1の加圧ローラ26と同様に、長手方向の温度ムラを均一化するため、例えばAl等の熱伝導率の高いものが望ましい。
As with the
この固定の加圧パッド26Aは、耐熱性弾性体であって、加圧フィルム材24の内面と接する表面が低摩擦であるものが用いられる。
The fixed
具体的には、材料単体として用いられるものは、例えばPTFEの不織布(商品名:ノーメックス)より成るパッド部材や、或はPTFEの多孔質体(商品名:フロロポア)等である。 Specifically, what is used as a single material is, for example, a pad member made of a PTFE non-woven fabric (trade name: Nomex) or a porous body of PTFE (trade name: fluoropore).
又、弾性体と表面低摩擦の機能を分離する場合は、弾性体層として、シリコンソリッドゴムやシリコンスポンジやフッ素ゴム等を用い、その表面をガラスクロス、PFAテープや或はカプトンテープ等で覆うことにより用いることができる。 Also, when separating the elastic body and the surface low-friction function, use silicon solid rubber, silicon sponge, fluorine rubber or the like as the elastic layer, and cover the surface with glass cloth, PFA tape or Kapton tape, etc. Can be used.
加圧フィルム材24は定着ローラ10の回転駆動に伴い、内面が加圧パッド26Aの表面を滑りながら従動回転する。
The
加圧パッド26Aを耐熱性弾性体の固定部材にすることにより、ローラタイプの加圧部材とする場合よりも構成を簡単にすることができると共に、加圧部23側の熱容量を更に小さくできるため、ウェイトタイムの一層の短縮化及び朝一の定着性の向上を図ることができる。
By using the
本実施例では、加圧パッド支持部材25Aの長手が定着ローラ10より長くなっており、加圧パッド支持部材25Aが定着ローラ10と接してない部分を冷却するために、加圧部材23を構成している加圧パッド支持部材25Aの長手端部に冷却手段としてのファン17が設けられている。図5に本実施例の特徴となる長手の長さとファン17の位置関係を示す。
In this embodiment, the pressure
本実施例の装置も実施例1の装置と同様の効果を得ることができる。 The apparatus of the present embodiment can obtain the same effects as the apparatus of the first embodiment.
図7は例えば前述した実施例1の加熱方式の加熱装置としての画像加熱定着装置50を組み込んだ画像形成装置の一例の概略構成を示している。 FIG. 7 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus incorporating the image heating and fixing apparatus 50 as a heating apparatus of the heating system of the first embodiment described above.
図7は本発明に従う加熱装置を定着装置として具備させた画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は、
電子写真プロセスを用いた、自動両面印字機能を有するフルカラープリンタである。
FIG. 7 is a schematic configuration model diagram of an example of an image forming apparatus provided with a heating device according to the present invention as a fixing device. The image forming apparatus of this embodiment is
A full-color printer having an automatic duplex printing function using an electrophotographic process.
像担持体である感光ドラム101は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、一次帯電器102により一様に帯電される。次いで、露光装置103よりイエローの画像模様に従ったレーザ光Lが感光ドラム101に照射され、感光ドラム101上に潜像が形成される。更に、感光ドラム101が矢印方向に進むと、回転支持体111により支持された現像装置104a,104b,104c,104dのうち、イエロートナーが入った現像装置104aが感光ドラム101に対向するように回転し、選択された現像装置104aによって可視化される。
The
中間転写ベルト105は、感光ドラム101と略同速で矢印方向に回転しており、感光ドラム101上に形成担持されたトナー画像を一次転写ローラ108aに印加される1次転写バイアスによって、中間転写ベルト105の外周面に一次転写する。以上の工程をイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色について行うことによって中間転写ベルト105上には複数色のトナー像が形成される。
The intermediate transfer belt 105 rotates in the direction of the arrow at substantially the same speed as the
次に、所定のタイミングで転写材カセット112内からピックアップローラ113によって転写材が給紙される。同時に二次転写ローラ108bに二次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト105から転写材へトナー画像が転写される。更に、転写材は、搬送ベルト114によって定着装置106まで搬送され溶融固着されることによりカラー画像が得られる。
Next, the transfer material is fed from the
又、中間転写ベルト105上の転写残トナーは、中間転写クリーニングローラ115により電荷が付与され、次回の一次転写時に感光ドラム上に逆転写される。一方、感光ドラム101上の転写残トナーは、公知のブレード手段のクリーニング装置107によって清掃される。
Further, the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 105 is charged by the intermediate
本実施例の画像形成装置は、白黒画像形成モードで出力スピードA4横送り40枚/分である。しかし、カラー画像形成モードでは、1つの感光体ドラム101により中間転写体105上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色を作像し、一括して転写材P上に転写する構成なので、カラー画像形成モードのA4横送り出力スピードは1/4以下の7枚/分になっている。
The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment has an output speed of A4 horizontal feed of 40 sheets / minute in the monochrome image forming mode. However, in the color image forming mode, the four colors of yellow, magenta, cyan, and black are formed on the intermediate transfer member 105 by one
白黒画像形成モードの連続画像形成時では、転写材Pがニップ部を連続的に通過し、加圧部材の熱を奪うため、加圧部材の温度上昇は抑えられる。 During continuous image formation in the black and white image forming mode, the transfer material P continuously passes through the nip portion and takes heat from the pressure member, so that the temperature rise of the pressure member can be suppressed.
しかし、カラー画像形成モードにおいては、記録材Pと次にニップ部を通過する記録材Pの間隔が長くなるため、定着ローラ10の熱が加圧フィルム材24に伝わり、加圧フィルム材24の温度が高くなってしまう。
However, in the color image forming mode, since the interval between the recording material P and the recording material P that passes through the nip portion next becomes long, the heat of the fixing
従来の定着装置を配する図7の画像形成装置において、カラー画像形成モードで坪量64g/m2紙に全面ベタ黒画像を両面で500枚連続出力した。比較のため、加圧ローラ26端部のファン17を駆動していない場合についても同様に出力した。
In the image forming apparatus of FIG. 7 provided with the conventional fixing device, 500 sheets of full-color black images were continuously output on both sides on a basis weight of 64 g / m 2 in the color image forming mode. For comparison, the same output was made when the fan 17 at the end of the
ファン17をOFFした状態では、加圧フィルム材24の温度が高くなり過ぎて、両面時に記録材Pが加圧フィルム材24に巻き付いてしまうという問題が発生した。
In the state where the fan 17 is turned off, the temperature of the
しかし、本実施例では、加圧ローラ26端部に冷却ファン17を設けた構成なので、上記のような問題は発生しなかった。
However, in this embodiment, since the cooling fan 17 is provided at the end of the
本実施例は、実施例3の画像形成装置において、加圧部材23の温度若しくは画像形成モードによる通紙間隔により冷却ファン17の駆動を制御するものである。
In this embodiment, the driving of the cooling fan 17 is controlled by the temperature of the
上述したように、白黒画像形成モードにおける連続出力では、記録材Pが加圧部材の温度を奪うため、カラー画像形成モードほど加熱部材23温度の上昇を考慮する必要がない。そのため、加圧部材23の温度若しくは画像形成モードによる通紙間隔から冷却ファン17の駆動を制御することで、加圧部材23が昇温したときのみに効率良く冷却することができる。
As described above, in the continuous output in the black and white image forming mode, the recording material P takes away the temperature of the pressurizing member. Therefore, it is not necessary to consider the temperature increase of the
本発明に係る定着装置は、未定着画像を記録材に仮に定着せしめる仮定着装置、定着画像を担持した記録材の表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置としても用いられる。 The fixing device according to the present invention is also used as an image heating device such as a hypothetical fixing device that temporarily fixes an unfixed image on a recording material, and a surface modification device that modifies the surface property of a recording material carrying a fixed image.
10 ヒートローラ(定着ローラ)
20,23 加圧ローラ若しくは加圧フィルム機構部
13,15 ハロゲンヒータ
14 検温素子(サーミスタ)
16,25 フィルム内面ガイド部材
17 冷却手段としてのファン
24 加圧フィルム材
26,26A 加圧ローラ若しくは固定の加圧部材
N 圧接ニップ部(定着ニップ部)
P 被加熱材(被記録材、転写材)
T トナー画像
10 Heat roller (fixing roller)
20, 23 Pressure roller or
16, 25 Film inner surface guide member 17 Fan as cooling means 24
P Heated material (recording material, transfer material)
T Toner image
Claims (6)
前記バックアップ部材の長手の長さが前記加熱部材の長手より長く、長手方向で前記バックアップ部材の前記加熱部材より長い部分を冷却する手段を有することを特徴とする定着装置。 A heating member that is heated by a heating means; a pressure member that contacts the heating member; and a backup member that is contained in the pressure member and pressurizes the heating member via the pressure member. In a fixing device for fixing an unfixed image on the recording material by sandwiching and conveying the recording material between the pressure member and the pressure member,
A fixing device comprising: means for cooling a portion of the backup member having a longitudinal length longer than that of the heating member and longer than the heating member of the backup member in the longitudinal direction.
上記定着装置が請求項1〜3の何れかに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having an image forming means for forming and supporting an unfixed image on a recording material, and a fixing device for heating and fixing an unfixed image on the recording material,
An image forming apparatus, wherein the fixing device is the fixing device according to claim 1.
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- 2004-04-14 JP JP2004119093A patent/JP2005301045A/en not_active Withdrawn
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