JP2006084646A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006084646A JP2006084646A JP2004268051A JP2004268051A JP2006084646A JP 2006084646 A JP2006084646 A JP 2006084646A JP 2004268051 A JP2004268051 A JP 2004268051A JP 2004268051 A JP2004268051 A JP 2004268051A JP 2006084646 A JP2006084646 A JP 2006084646A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- fixing belt
- image forming
- forming apparatus
- transfer material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは定着ベルトの幅方向の温度を均一化する定着装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions, and more particularly to a fixing device that equalizes the temperature in the width direction of a fixing belt.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録紙(転写材)上に転写し、この後、記録紙上に転写されたトナー像を定着している。 2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions, a latent image corresponding to an original is formed on a photosensitive member, and toner is applied to the latent image. Thus, the visualized toner image is transferred onto a recording paper (transfer material), and then the toner image transferred onto the recording paper is fixed.
このようなトナー像を定着する定着装置としては、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと、加熱ローラに加圧する加圧ローラとによって、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であると共に転写材上への定着性が良好であるため、広く利用されている。また、加熱ローラ及び加圧ローラは芯金の表面にゴム層を設けた構成になっている。 As a fixing device for fixing such a toner image, a heating roller incorporating a halogen heater or the like and a pressure roller that pressurizes the heating roller are used to heat and hold the recording paper onto which the toner image is transferred. There is a heat roller fixing type fixing device that pressurizes, and such a fixing device is widely used because it has a simple configuration and good fixability on a transfer material. Further, the heating roller and the pressure roller have a structure in which a rubber layer is provided on the surface of the cored bar.
但し、ゴム層は熱伝導率が低いので、加熱ローラ等を加熱する時間が長くなり、ウオーミングアップタイム(WUT)が長くなるという問題がある。 However, since the rubber layer has a low thermal conductivity, there is a problem that the time for heating the heating roller or the like becomes long and the warm-up time (WUT) becomes long.
この問題を解決するために、ベルト定着装置が用いられている。ベルト定着装置は、無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、加熱ローラの内部に設けた加熱手段によって加熱された定着ベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップ部で転写材上のトナー像を定着する構成である。定着ベルトは熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、且つ、省エネにもなる。 In order to solve this problem, a belt fixing device is used. The belt fixing device has a pressure roller that stretches an endless fixing belt between a heating roller and a fixing roller and presses the fixing roller via the fixing belt, and is heated by a heating unit provided inside the heating roller. The toner image on the transfer material is fixed at a nip formed between the fixing belt and the pressure roller. Since the fixing belt has a small heat capacity, the warm-up time is shortened and energy is saved.
しかし、定着ベルトは熱容量が小さくて放熱による温度低下が大きく、且つ熱伝導率が低い。このために、定着ベルトより幅の狭い記録紙を通紙した場合に、記録紙が通過しない定着ベルトの端部においては熱が記録材に奪われないため、温度が上昇する。この温度上昇は連続通紙により促進される。 However, the fixing belt has a small heat capacity, a large temperature drop due to heat radiation, and a low thermal conductivity. For this reason, when recording paper having a width narrower than that of the fixing belt is passed, the temperature rises because heat is not taken away by the recording material at the end of the fixing belt where the recording paper does not pass. This temperature rise is promoted by continuous paper feeding.
例えば、紙幅の狭いA4Rサイズの記録紙を連続通紙すると、記録紙が通過しない定着ベルトの端部の温度が上昇し、次にA4サイズの記録紙を通紙すると、端部に形成されたトナー像に光沢ムラが発生したり、記録紙が皺になったり、更に端部のトナーが定着ベルトにオフセットしたりして、良好な定着画像が得られないという問題が生ずる。また、温度差によって定着ベルトが変形することもある。 For example, when A4R size recording paper with a narrow paper width is continuously passed, the temperature of the end of the fixing belt through which the recording paper does not pass rises, and then when A4 size recording paper is passed, it is formed at the end. There are problems that uneven glossiness occurs in the toner image, the recording paper becomes wrinkled, and the toner at the end is offset to the fixing belt, so that a good fixed image cannot be obtained. Further, the fixing belt may be deformed due to a temperature difference.
このために従来は、ファンによる送風で定着ベルトの端部を冷却する手段が用いられていたが、電力消費量が大になって好ましくない。 For this reason, conventionally, means for cooling the end portion of the fixing belt by blowing air from a fan has been used, but this is not preferable because the power consumption becomes large.
なお、このような問題は熱ローラ定着方式の定着装置でも生ずるので、ヒートパイプを用いて熱移動を早め、温度分布を均一化することが提案されている。即ち、ヒートパイプを加熱ローラの内部や定着フィルムの内部に配置したものが知られている(特許文献1,2参照)。
ヒートパイプは熱分配特性に優れていて、対象物の温度分布を均一化することが可能である。しかし、上述の特許文献1,2においては、ヒートパイプが加熱ローラや定着フィルムと回転軸方向に線接触している状態なので、ヒートパイプの効果が充分に発揮されず、加熱ローラや定着フィルムにおける不均一な温度分布を緩和して均一な温度分布にするのに時間がかかる。従って、前述の如く例えばA4Rサイズの記録紙を連続通紙した後、直ちにA4サイズの記録紙を通紙すると、光沢ムラや皺等の発生の危険性がある。
The heat pipe has excellent heat distribution characteristics, and can make the temperature distribution of the object uniform. However, in the above-mentioned
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ベルト定着装置における定着ベルトの表裏面にヒートパイプを効率良く圧着させ、定着ベルトに生じた不均一な温度分布を迅速に均一化するようにした画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and heat pipes are efficiently pressure-bonded to the front and back surfaces of a fixing belt in a belt fixing device so that a non-uniform temperature distribution generated on the fixing belt can be quickly uniformized. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
上記目的は下記の手段によって達成される。 The above object is achieved by the following means.
[請求項1]無端状の定着ベルトを二つのローラに張架し、前記定着ベルトを介して一方のローラを加圧する加圧ローラを有し、所定の加熱手段によって加熱された前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で転写材上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着ベルトの表面に所定の円弧で圧着する第1のヒートパイプと、前記定着ベルトの裏面に所定の円弧で圧着する第2のヒートパイプと、を設けたことを特徴とする画像形成装置。 [Claim 1] The fixing belt having an endless fixing belt stretched between two rollers and having a pressure roller that presses one of the rollers through the fixing belt, and heated by a predetermined heating means; In an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image on a transfer material at a nip formed between the pressure roller and a first heat pipe that is pressure-bonded to the surface of the fixing belt with a predetermined arc. And an image forming apparatus comprising: a second heat pipe that is pressure-bonded to the back surface of the fixing belt with a predetermined arc.
[請求項2]転写材のサイズを設定する操作部からの情報、若しくは転写材のサイズを検知する転写材サイズ検知手段からの情報により転写材の幅寸法を記憶する記憶手段と、前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトに圧着する位置と前記定着ベルトより退避する位置とに切り替えるヒートパイプ位置切替手段と、前記記憶手段にて記憶した転写材の幅が所定の幅より大であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトより退避させ、前記記憶手段にて記憶した転写材の幅が所定の幅より小であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ及び前記第2のヒートパイプを前記定着ベルトに圧着させるべく制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 [Claim 2] Storage means for storing the width dimension of the transfer material based on information from the operation unit for setting the size of the transfer material or information from the transfer material size detection means for detecting the size of the transfer material, and the first A heat pipe position switching means for switching between a position for crimping at least one of the heat pipe and the second heat pipe to the fixing belt and a position for retracting from the fixing belt, and a transfer material stored in the storage means When the width is larger than a predetermined width, the heat pipe position switching means is driven to retract at least one of the first heat pipe or the second heat pipe from the fixing belt, When the width of the transfer material stored in the storage means is smaller than a predetermined width, the first heat pipe is driven by driving the heat pipe position switching means. The image forming apparatus according to fine the second heat pipe to claim 1, characterized in that a, and control means for controlling so as to crimp the fixing belt.
[請求項3]前記定着ベルトの幅方向中央部及び幅方向両端部の温度を各々検知する温度検知手段と、前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトに圧着する位置と前記定着ベルトより退避する位置とに切り替えるヒートパイプ位置切替手段と、前記温度検知手段が検知した前記定着ベルトの幅方向中央部と幅方向両端部の温度差が所定の値より小であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトより退避させ、前記温度検知手段が検知した前記定着ベルトの幅方向中央部と幅方向両端部の温度差が所定の値より大であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ及び前記第2のヒートパイプを前記定着ベルトに圧着させるべく制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
[Claim 3] The temperature detecting means for detecting the temperature at the center in the width direction and at both ends in the width direction of the fixing belt, and at least one of the first heat pipe or the second heat pipe is fixed to the fixing belt. A heat pipe position switching means for switching between a position where the belt is crimped and a position where the belt is retracted from the fixing belt, and a temperature difference between the width direction central portion and the width direction both ends detected by the temperature detecting means is a predetermined value. If smaller, the heat pipe position switching means is driven to retract at least one of the first heat pipe or the second heat pipe from the fixing belt, and the temperature detection means detects When the temperature difference between the center portion in the width direction of the fixing belt and both end portions in the width direction is larger than a predetermined value, the heat pipe position switching unit is driven to The image forming apparatus according to
[請求項4]ウオーミングアップ中、設定された条件での一連の画像形成の終了後、アイドリング中、ローパワーモード中、アイドリング若しくはローパワーモードからの復帰中、及びジャム発生時には、前記制御手段は前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトより退避させることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置。 [Claim 4] During the warm-up, after completion of a series of image formation under the set conditions, during idling, during low power mode, during recovery from idling or low power mode, and when a jam occurs, the control means 4. The heat pipe position switching unit is driven to retract at least one of the first heat pipe or the second heat pipe from the fixing belt. The image forming apparatus described.
[請求項5]前記ヒートパイプ位置切替手段の切替動作により、前記定着ベルトを張架した二つのローラの軸間距離が変化することを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の画像形成装置。 [Claim 5] The distance between the shafts of the two rollers on which the fixing belt is stretched is changed by the switching operation of the heat pipe position switching means. Image forming apparatus.
本発明の画像形成装置によれば、定着ベルトの幅方向の温度が不均一になる可能性があるときや、不均一になったときには、定着ベルトの表裏面にヒートパイプを所定の円弧で圧着するので、ヒートパイプによって熱が効率良く、且つ迅速に伝達され、定着ベルトの幅方向の温度が均一になるので、記録紙に光沢ムラが発生したり、記録紙が皺になったり、更に端部のトナーが定着ベルトにオフセットしたりして良好な定着画像が得られないという問題が発生することがない。 According to the image forming apparatus of the present invention, when there is a possibility that the temperature in the width direction of the fixing belt may be non-uniform or when non-uniform, the heat pipe is pressure-bonded to the front and back surfaces of the fixing belt with a predetermined arc. Therefore, heat is efficiently and quickly transmitted by the heat pipe, and the temperature in the width direction of the fixing belt becomes uniform, resulting in uneven gloss on the recording paper, wrinkles on the recording paper, There is no problem that the toner on the portion is offset to the fixing belt and a good fixed image cannot be obtained.
以下に本発明の画像形成装置に関する実施の形態を図を参照して説明する。 Embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、画像形成装置の一例を図1の構成図に基づいて説明する。 First, an example of an image forming apparatus will be described based on the configuration diagram of FIG.
本画像形成装置は画像形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成される。 The image forming apparatus includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS.
画像形成装置本体GHは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y,10M,10C,10K、ベルト状の中間転写体6、給紙搬送手段及び定着装置9等からなる。
The image forming apparatus main body GH is called a tandem type color image forming apparatus, and a plurality of sets of
画像形成装置本体GHの上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。
An image reading device YS including an
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段3Y,3M,3C,3Kに送られる。 A signal formed by photoelectric conversion by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit, and then exposure means 3Y, 3M, 3C, 3K. Sent to.
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング手段8Yを配置している。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体ドラム1Mの周囲に帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング手段8Mを配置している。シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体ドラム1Cの周囲に帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング手段8Cを配置している。黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kは、感光体ドラム1Kの周囲に帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング手段8Kを配置している。そして、帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C、及び帯電手段2Kと露光装置3Kは、潜像形成手段を構成する。
In the
なお、現像装置4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する。
The developing
中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
The
定着装置9は、無端状の定着ベルト91を加熱ローラ92と定着ローラ93との張架し、定着ベルト91を介して定着ローラ93を押圧する加圧ローラ94を有し、定着ベルト91と加圧ローラ94との間に形成されたニップ部で記録紙(転写材)P上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
The fixing device 9 includes a
かくして、画像形成部10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて(1次転写)、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録紙Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A,22B,22C,22D,レジストローラ23等を経て、転写手段7Aに搬送され、記録紙P上にカラー画像が転写される(2次転写)。カラー画像が転写された記録紙Pは定着装置9において加熱・加圧され、記録紙P上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
Thus, each color image formed by the
一方、転写手段7Aにより記録紙Pにカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred to the recording paper P by the transfer means 7A, the residual toner is removed by the cleaning means 8A from the
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。 Although the above is an image forming apparatus that forms a color image, an image forming apparatus that forms a monochrome image may be used.
次に、本発明に係わる定着装置について、図2乃至図6に基づいて説明する。 Next, the fixing device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は最大幅の記録紙を通紙するときの定着装置の断面図、図3はヒートパイプの基本構成図、図4は幅の狭い記録紙を通紙するときの定着装置の断面図、図5は定着ベルトの幅方向の温度分布を示す図、図6は二本のヒートパイプが定着ベルトを圧着する状態を示す拡大図、図7はヒートパイプの位置を切替制御する構成のブロック図である。 2 is a cross-sectional view of the fixing device when passing the recording paper of the maximum width, FIG. 3 is a basic configuration diagram of the heat pipe, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the fixing device when passing the narrow recording paper, FIG. 5 is a diagram showing a temperature distribution in the width direction of the fixing belt, FIG. 6 is an enlarged view showing a state in which two heat pipes press the fixing belt, and FIG. 7 is a block diagram of a configuration for switching and controlling the position of the heat pipe. It is.
先ず、図2に基づいて各部材の説明をする。 First, each member will be described with reference to FIG.
定着ベルト91は、無端状に形成され、例えば基体として内径70〜120mmで、厚さ20〜80μmのニッケル電鋳ベルト等からなる金属ベルトや厚さ40〜150μmのポリイミドやポリアミド等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面に厚さ100〜300μmの耐熱性のシリコンゴムを被覆し、更に、表面に離型層として厚さ30〜50μmのPFA(パーフルオロアルコキシ)のコーティングを施したり、チューブを被覆したりする。
The fixing
加熱ローラ92は、定着ベルト91を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプ92Aを内蔵し、ステンレス等の金属やポリイミドやポリアミド等の樹脂から形成された円筒状の中空回転体92Bの外周面を、耐熱性のPFAチューブ92Cで被覆し、ハードローラとして構成されている。なお、外径は例えば25〜70mmである。
The
なお、定着ベルト91を加熱する加熱手段としてはどのような加熱手段を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱手段は、必ずしも加熱ローラ92の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。
Note that any heating means may be used as a heating means for heating the fixing
また、加熱ローラ92の不図示の支軸に引っ張りばね95が掛けられていて、加熱ローラ92は上方に付勢されている。
A
定着ローラ93は、例えばゴム硬度が10〜40Hs(JIS、Aゴム硬度)のシリコンゴムの発泡体から形成され、ソフトローラとして構成されている。
The fixing
加圧ローラ94は、ステンレス等から形成された中実の丸棒からなる芯金94Aと、芯金94Aの外周面に設けられ、ゴム硬度が例えば10〜40Hsのシリコンゴムの発泡体から形成されたゴムローラ層94Bと、ゴムローラ層94Bの外周面にPFAチューブを被覆した離型層94Cとからなり、ハードローラとして構成されている。なお、芯金94Aとしてステンレスのパイプを用い、ゴムローラ層94Bのゴム硬度を40〜80Hsとしてもよい。
The
このように構成し、不図示の駆動源によって定着ローラ93を反時計方向に回転させると、定着ベルト91及び加熱ローラ92も反時計方向に回転し、加熱ローラ92に当接する定着ベルト91はハロゲンランプ92Aにより加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ94が定着ローラ93の方向に付勢されているので、定着ローラ93に巻回された定着ベルト91と加圧ローラ94との間のニップ部Nで、記録紙Pが加熱・加圧されて、記録紙P上のトナー像が定着される。
When the fixing
なお、定着ベルト91を介して加熱ローラ92の温度を検知する温度センサS1,及び加圧ローラ94の温度を検知する温度センサS2が設けられている。
A temperature sensor S1 that detects the temperature of the
また、定着ベルト91の表面側にはヒートパイプ111(第1のヒートパイプ)が配置されていて、レバー112の一端に回転自在に装着されている。レバー112は他端に設けた支軸113を中心に回動自在であり、不図示のバネによって反時計方向に付勢されている。また、レバー112はワイヤー114によりソレノイド115に接続していて、ソレノイド115がオンのときはワイヤー114を吸引し、レバー112をバネに抗して時計方向に回動させる。従って、ヒートパイプ111は定着ベルト91の表面より図の右方に退避している。
A heat pipe 111 (first heat pipe) is disposed on the surface side of the fixing
同様に、定着ベルト91の裏面側にはヒートパイプ121(第2のヒートパイプ)が配置されていて、レバー122の一端に回転自在に装着されている。レバー122は他端に設けた支軸123を中心に回動自在であり、不図示のバネによって時計方向に付勢されている。また、レバー122はワイヤー124によりソレノイド125に接続していて、ソレノイド125がオンのときはワイヤー124を吸引し、レバー122をバネに抗して反時計方向に回動させる。従って、ヒートパイプ121は定着ベルト91の裏面より図の左方に退避している。
Similarly, a heat pipe 121 (second heat pipe) is disposed on the back side of the fixing
以上の如くヒートパイプ111,121の位置を切り替えるレバー112,122、支軸113,123、ワイヤー114,124、及びソレノイド115,125をヒートパイプ位置切替手段と称す。
As described above, the
ここで、ヒートパイプの基本構成を図3により説明する。 Here, the basic structure of the heat pipe will be described with reference to FIG.
ヒートパイプは、パイプ状の容器の内壁面に、ウイックと呼ばれる多孔質の材料を設け、容器の中を真空引きした後に少量の揮発性の高い作動液を充填したものである。そして、この容器の一端を加熱すると内部の作動液が蒸発し、発生した蒸気は断熱部を経て中央の通路を通り、低温の他端に移動する。そして、凝縮部の内壁面に触れた蒸気は凝縮し、潜熱を放出する。凝縮した作動液はウイックの毛細管力によって蒸発部に戻り、再び加熱されて蒸発する。この過程を繰り返すことによって、大量の熱が移動できる。なお、このヒートパイプの説明は、日刊工業新聞社発行、社団法人実践教育訓練研究協会編、機械用語大辞典を参照にした。 The heat pipe is obtained by providing a porous material called wick on the inner wall surface of a pipe-shaped container, and filling the container with a small amount of highly volatile working fluid after evacuating the container. When one end of the container is heated, the internal working fluid evaporates, and the generated vapor passes through the central passage through the heat insulating portion and moves to the other end at a low temperature. And the vapor | steam which touched the inner wall surface of a condensation part condenses, and discharge | releases a latent heat. The condensed hydraulic fluid returns to the evaporation section by the capillary force of the wick and is heated again to evaporate. By repeating this process, a large amount of heat can be transferred. The explanation of this heat pipe was referred to the Nikkan Kogyo Shimbun, published by the Association for Practical Education and Training, and the Dictionary of Machine Terms.
以上の如く図2に示した構成において、ソレノイド115,125がオンになってヒートパイプ111,121が定着ベルト91より退避する条件は、給紙する記録紙Pが幅が最大幅の記録紙Pを用いたときある。このときは、定着ベルト91の幅方向の温度分布が均一であるので、定着ベルト91の熱を均一化するためのヒートパイプ111,121は不要である。敢えて、ヒートパイプ111,121を定着ベルト91に接触させると、加熱した定着ベルト91の熱が無意味にヒートパイプ111,121に伝達してしまうことになる。
As described above, in the configuration shown in FIG. 2, the condition that the
なお、定着ベルト91の幅方向端部の温度が上昇して温度分布が若干不均一になっても、実用的に問題がない程度の温度分布であるならば、最大幅より狭い所定の幅の記録紙Pを用いたときも同様にヒートパイプ111,121を退避させる。
It should be noted that even if the temperature distribution at the end in the width direction of the fixing
その他に、ウオーミングアップ中、設定された条件での一連の画像形成の終了後(所定枚数の原稿が所定枚数の記録紙に画像形成されて排紙トレイに排出された後)、アイドリング中、ローパワーモード中、アイドリング若しくはローパワーモードからの復帰中、及びジャム発生時等にも、ソレノイド115,125がオンになりヒートパイプ111,121が定着ベルト91より退避させてもよい。
In addition, during warm-up, after a series of image formations under the set conditions is completed (after a predetermined number of originals are imaged on a predetermined number of recording sheets and discharged to a paper discharge tray), during idling, low power The
次に、給紙する記録紙Pが幅が最大幅や所定の幅よりも狭い場合には、ソレノイド115をオフにする。すると、図4に示す如く、レバー112は不図示のバネによって反時計方向に回動し、ヒートパイプ111は定着ベルト91の表面に所定の円弧で圧着する。また同様に、ソレノイド125もオフになるので、レバー122は不図示のバネによって時計方向に回動し、ヒートパイプ121は定着ベルト91の裏面に所定の円弧で圧着する。
Next, when the width of the recording paper P to be fed is smaller than the maximum width or a predetermined width, the
この結果、記録紙Pが通過しない定着ベルト91の幅方向の端部の温度が図5(a)の如く上昇すべきところが、ヒートパイプ111,121の作用によって定着ベルト91の幅方向の熱が移動し、温度分布は図5(b)の如く均一になる。
As a result, the temperature of the end portion in the width direction of the fixing
特に、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91の表裏面に所定の円弧で圧着するので、従来技術と異なってヒートパイプ111,121は定着ベルト91に面接触し、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91の熱を移動させて均一にする作用は格段に効率的である。
In particular, since the
なお、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91の表裏面に所定の円弧で圧着すると、定着ベルト91の右側においては図2の状態より撓むので、加熱ローラ92は引っ張りバネ95の付勢力に抗して下方に移動する。即ち、図2の状態と図4の状態とで加熱ローラ92と定着ローラ93との軸間距離が変化する。
When the
また、図4に示す如くヒートパイプ111,121が定着ベルト91を挟んで互いを押圧するように各部材を配置することが望ましい。これは、図6のヒートパイプ111,121の拡大図において、図6(a)に示す如く、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91を挟んで互いに離間していても、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91の表裏面に所定の円弧で圧着し面接触するが、図6(b)に示す如く、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91を挟んで互いを押圧するようにすれば、ヒートパイプ111,121が定着ベルト91の表裏面に圧着した際の円弧が大となって、接触面積が増大し、ヒートパイプ111,121による定着ベルト91の熱の均一化がより効率よく行われる。
Further, as shown in FIG. 4, it is desirable to arrange the members so that the
無論、図6(a)の場合であってもヒートパイプ111をより左方に移動させ、ヒートパイプ121をより右方に移動させれば、定着ベルト91に圧着する円弧は大になるが、ヒートパイプ111,121の移動量が大になって、定着ベルト91の反力が大になって好ましくなく、また、ソレノイド115,125による駆動が困難になる。
Of course, even in the case of FIG. 6A, if the
以上の構成において、場合によってはヒートパイプ111若しくはヒートパイプ121の何れか一方を定着ベルト91を円弧で押圧した状態で固定し、他方のヒートパイプ121若しくはヒートパイプ111のみを前述の条件に基づいて移動させるようにしてもよい。
In the above configuration, in some cases, either the
また、ソレノイド115,125の作用は図2のときにオンとし、図4のときにオフとしたが、レバー112,122に掛けるバネの付勢方向を逆にして、ソレノイド115,125のオン・オフの条件を逆にしてもよい。
Further, the
更に、ヒートパイプ位置切替手段としては必ずしもソレノイド115,125を用いなくてもよく、状況に応じてどのような機構を採用してもよい。例えば、支軸113,123をステッピングモータにより回転させて、レバー112,122を回動させる機構にしてもよい。
Further, the
以上は、記録紙Pの幅によってヒートパイプ111,121を移動させたが、定着ベルトの温度分布を検知することによってヒートパイプ111,121を移動させるようにしてもよい。即ち、定着ベルト91の幅方向中央部と両端部の温度を検知する温度センサを配置し、図5(a)の如く定着ベルト91の幅方向で中央部と両端部とで大きな温度差が生じたことを検知したとき、例えば30℃以上の温度差が生じたことを検知したときは、定着ベルト91の熱を均一化する必要があるので、図4に示す如く定着ベルト91にヒートパイプ111,121を押圧し、30℃未満の小さな温度差のときは、図2に示す如く定着ベルト91よりヒートパイプ111,121の少なくとも何れか一方を退避させるようにする。
Although the
次に、図2乃至図4に示す如くヒートパイプ111,121の位置を切替制御する構成を図7のブロック図に基づいて説明する
制御手段201は、CPU等からなり後述する各部及び各手段を制御する。
Next, a configuration for switching and controlling the positions of the
操作部202は、図1に示す画像形成装置本体GHの上部に配置され(図1には不図示)、ユーザーの操作により使用する記録紙Pのサイズ(例えば、A3、B4、A4、A4R、B5等)を選択して設定する。
The
紙サイズ検知手段(転写材サイズ検知手段)203は、給紙カセット20より給送された記録紙Pのサイズを自動的に検知する。例えば、画像読取装置YSに搬送した原稿のサイズを検知して、それに対応する記録紙Pを選択する。
The paper size detecting means (transfer material size detecting means) 203 automatically detects the size of the recording paper P fed from the
作動状態検知手段204は、画像形成装置が作動可能な状態か、作動状態か、ウオーミングアップ中か、設定された条件での一連の画像形成が終了した後か、アイドリング中か、ローパワーモード中か、アイドリング若しくはローパワーモードからの復帰中か、及びジャム発生中か等を検出する。
The operation
温度センサ205は、定着ベルト91の中央部と両端部の温度をそれぞれ検知する。
The
記憶手段は206は、記録紙Pの幅寸法、及び画像形成装置の状態を記憶するメモリである。
A
ヒートパイプ位置切替手段207は、ヒートパイプ111,121の位置を切り替える前述のソレノイドやステッピングモータに相当する。
The heat pipe
以上の構成により、記録紙Pの紙サイズが、ユーザーにより操作部202にて設定されたり、紙サイズ検知手段203にて自動検知されたりして、制御手段201に入力され、記録紙Pの幅寸法が記憶手段206に記憶される。また、作動状態検知手段204にて検知した画像形成装置の状況も制御部201に入力され、記憶手段206に記憶される。そして、記憶手段206に記憶した紙サイズ及び画像形成装置の状態や、温度センサ105にて検知した定着ベルト91の温度差により、制御手段201はヒートパイプ位置切替手段207を駆動して、ヒートパイプ111,121の位置を前述の2種の状態の何れかに切り替える。
With the above configuration, the paper size of the recording paper P is set by the user in the
9 定着装置
91 定着ベルト
92 加熱ローラ
93 定着ローラ
94 加圧ローラ
95 引っ張りばね
111,121 ヒートパイプ
112,122 レバー
115,125 ソレノイド
201 制御手段
202 操作部
203 紙サイズ検知手段
204 作動状態検知手段
205 温度センサ
206 記憶手段
207 ヒートパイプ位置切替手段
N ニップ部
P 記録紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9
Claims (5)
前記定着ベルトの表面に所定の円弧で圧着する第1のヒートパイプと、前記定着ベルトの裏面に所定の円弧で圧着する第2のヒートパイプと、を設けたことを特徴とする画像形成装置。 An endless fixing belt is stretched between two rollers, and includes a pressure roller that presses one of the rollers through the fixing belt, and the fixing belt heated by a predetermined heating unit, the pressure roller, In an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image on a transfer material at a nip portion formed between
An image forming apparatus, comprising: a first heat pipe that is crimped to the surface of the fixing belt with a predetermined arc; and a second heat pipe that is crimped to the back surface of the fixing belt with a predetermined arc.
前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトに圧着する位置と前記定着ベルトより退避する位置とに切り替えるヒートパイプ位置切替手段と、
前記記憶手段にて記憶した転写材の幅が所定の幅より大であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトより退避させ、前記記憶手段にて記憶した転写材の幅が所定の幅より小であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ及び前記第2のヒートパイプを前記定着ベルトに圧着させるべく制御する制御手段と、
を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Storage means for storing the width dimension of the transfer material according to information from the operation unit for setting the size of the transfer material or information from the transfer material size detection means for detecting the size of the transfer material;
Heat pipe position switching means for switching between a position where one of the first heat pipe and the second heat pipe is pressed against the fixing belt and a position where the first heat pipe is retracted from the fixing belt;
When the width of the transfer material stored in the storage means is larger than a predetermined width, the heat pipe position switching means is driven to at least one of the first heat pipe or the second heat pipe. Is retracted from the fixing belt, and when the width of the transfer material stored in the storage means is smaller than a predetermined width, the heat pipe position switching means is driven to drive the first heat pipe and the second heat pipe. Control means for controlling the heat pipe to be pressure-bonded to the fixing belt;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトに圧着する位置と前記定着ベルトより退避する位置とに切り替えるヒートパイプ位置切替手段と、
前記温度検知手段が検知した前記定着ベルトの幅方向中央部と幅方向両端部の温度差が所定の値より小であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ若しくは前記第2のヒートパイプの少なくとも何れか一方を前記定着ベルトより退避させ、前記温度検知手段が検知した前記定着ベルトの幅方向中央部と幅方向両端部の温度差が所定の値より大であるときは、前記ヒートパイプ位置切替手段を駆動して前記第1のヒートパイプ及び前記第2のヒートパイプを前記定着ベルトに圧着させるべく制御する制御手段と、
を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Temperature detecting means for detecting the temperatures of the center portion in the width direction and both ends in the width direction of the fixing belt;
Heat pipe position switching means for switching between a position where one of the first heat pipe and the second heat pipe is pressed against the fixing belt and a position where the first heat pipe is retracted from the fixing belt;
When the temperature difference detected by the temperature detection means between the widthwise central part and the widthwise both ends of the fixing belt is smaller than a predetermined value, the heat pipe position switching means is driven to drive the first heat pipe. Alternatively, at least one of the second heat pipes is withdrawn from the fixing belt, and the temperature difference between the center portion in the width direction and the both ends in the width direction detected by the temperature detecting unit is larger than a predetermined value. When there is, a control means for driving the heat pipe position switching means to control the first heat pipe and the second heat pipe to be pressure-bonded to the fixing belt;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004268051A JP2006084646A (en) | 2004-09-15 | 2004-09-15 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004268051A JP2006084646A (en) | 2004-09-15 | 2004-09-15 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006084646A true JP2006084646A (en) | 2006-03-30 |
Family
ID=36163230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004268051A Pending JP2006084646A (en) | 2004-09-15 | 2004-09-15 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006084646A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009186784A (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Sharp Corp | Fixing device and image forming apparatus |
JP2011158662A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
-
2004
- 2004-09-15 JP JP2004268051A patent/JP2006084646A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009186784A (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Sharp Corp | Fixing device and image forming apparatus |
JP2011158662A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5636889B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4169051B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009014893A (en) | Fixing device, fixing belt, and image forming apparatus | |
US10520864B2 (en) | Image forming apparatus that controls a target temperature of a heating member based on whether pixels for forming an image are a predetermined density or more | |
JP2006293051A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5577834B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4475210B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006330556A (en) | Image forming apparatus | |
JP4645270B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2009229833A (en) | Belt conveying device and image forming apparatus | |
JP5303901B2 (en) | FIXING DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE, FIXING DEVICE CONTROL METHOD, AND FIXING DEVICE CONTROL PROGRAM | |
JP2004077683A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2006313234A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006084646A (en) | Image forming apparatus | |
JP2009271231A (en) | Image forming apparatus | |
JP6436723B2 (en) | Image heating device | |
JP3754960B2 (en) | Heating device | |
JP2009122233A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2006189691A (en) | Image forming apparatus | |
JP2004085882A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006084644A (en) | Image forming apparatus | |
JP2004094079A (en) | Fixing device | |
JP2006221041A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5106252B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006194930A (en) | Fixing apparatus |