JP2007086452A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式等を利用してトナーからなる画像をシート状物に形成するプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に使用される熱定着方式の定着装置に関するものであり、特に、加熱用回転体等から発する熱の装置外部への放熱を抑制する対策を施した定着装置の改良に関するものである。 The present invention relates to a heat-fixing type fixing device used in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, or a multi-function machine that forms an image made of toner on a sheet using an electrophotographic method, In particular, the present invention relates to an improvement of a fixing device in which measures are taken to prevent heat generated from a heating rotator or the like from being released to the outside of the device.
近年、上記したような画像形成装置においては、画像形成速度の高速化、装置の小型化や省エネルギー化(省エネ化)の要請が一層高まっている。 In recent years, in the image forming apparatus as described above, there is an increasing demand for an increase in image forming speed, miniaturization of the apparatus, and energy saving (energy saving).
このため、画像形成装置で形成される未定着トナー像の用紙等のシート状物への定着を行うための熱定着方式の定着装置は、画像形成プロセス中で高温加熱という処理を要することで最も電力エネルギーを消費するため、環境への負荷低減にもつながる省エネ(低消費電力)化技術が特に必要であるとされている。 For this reason, a thermal fixing type fixing device for fixing an unfixed toner image formed by an image forming device to a sheet-like material such as paper is most likely to require high-temperature heating during the image forming process. In order to consume electric power energy, it is said that energy saving (low power consumption) technology that leads to a reduction in environmental load is particularly necessary.
また、このような定着装置では、その定着処理を行うため定着実行時はもとよりその待機時においても所定の加熱状態に保たれているため外部への熱の放出が避けられないところ、画像形成装置の小型化のために定着装置の近傍にクリーニング装置やトナーカートリッジ等が接近した状態で配置されるようになり、これにより、それら接近して配置されるものが定着装置から放出される熱で温度上昇してトナー等が熱による悪影響(融着、凝集してしまう現象等)を受けるという問題も発生することがある。 Further, in such a fixing device, since the fixing process is performed, not only when fixing is performed but also in a standby state, a predetermined heating state is maintained. In order to reduce the size of the fixing device, a cleaning device, a toner cartridge, and the like are arranged in the vicinity of the fixing device. There may be a problem that the toner and the like are adversely affected by heat (such as a phenomenon of fusing and aggregation).
以上のような問題を解消するため従来においても、以下に示すように、加熱ロール等の加熱用回転体の周りに熱反射板や断熱材等を配置し、加熱源からの放熱を抑制して消費エネルギーの節約等を可能にする定着装置が提案されている。 Conventionally, in order to solve the above problems, as shown below, a heat reflecting plate, a heat insulating material, and the like are disposed around a heating rotating body such as a heating roll to suppress heat radiation from a heating source. A fixing device that enables saving of energy consumption has been proposed.
例えば、加熱ローラから輻射する熱をそのローラ表面に向けて反射する熱反射手段を、そのローラの外周面を囲む位置に非接触の状態で配置した定着装置がある(特許文献1)。その熱反射手段としては、具体的に、加熱ローラの外周面を囲むような形状にした金属からなる反射板や、加熱ローラを囲むフレームの内側でそのローラ外周面に沿った形状の曲面部に金属メッキを施したものが例示されている。 For example, there is a fixing device in which heat reflecting means for reflecting heat radiated from a heating roller toward the roller surface is disposed in a non-contact state at a position surrounding the outer peripheral surface of the roller (Patent Document 1). Specific examples of the heat reflecting means include a reflector made of metal shaped so as to surround the outer peripheral surface of the heating roller, or a curved surface portion along the outer peripheral surface of the roller surrounding the heating roller. The thing which gave metal plating is illustrated.
また、加熱ローラの周囲を囲む遮蔽板と、その遮蔽板等に貼り付ける断熱材と、加熱ローラの側面を塞ぐキャップと、その加熱ローラ及び遮蔽板を収容する断熱材が設けられたフレームを備えた定着装置がある(特許文献2)。 In addition, a shielding plate surrounding the heating roller, a heat insulating material to be attached to the shielding plate, a cap for closing the side surface of the heating roller, and a frame provided with a heat insulating material for housing the heating roller and the shielding plate are provided. There is a fixing device (Patent Document 2).
しかしながら、上記各提案による定着装置においては、次のような問題がある。 However, the fixing devices proposed above have the following problems.
すなわち、特許文献1で提案される定着装置では、熱反射板としてフレームとは別体のものを設置する場合、その熱反射板の取り付け構造が不明であり、たとえばその取り付けに接着、ネジ止め等の固定手段を適用して行なうことになっていると、その熱反射板だけの専用の取り付け作業が必要となり、ひいては定着装置全体の組み立て作業も煩雑なものになる。また、その取り付け方法によっては熱反射板が熱によって延びたり変形するため外れてしまうおそれがあり、最悪の場合には外れた熱反射板が加熱ローラの表面に接触してしまう等のおそれもある。さらに、この熱反射板とフレームとの間は開口された状態にあるため、熱がその熱反射板とフレームの間の隙間に入り込んでフレームを加熱してしまい、フレームからの放熱が発生するようになる。一方、熱反射板をフレームの内側のメッキ処理部として構成した場合には、そのメッキ処理部を通してフレームに熱が伝導して加熱されやすくなるため、フレームからの放熱が発生してしまう。
That is, in the fixing device proposed in
また、特許文献2で提案される定着装置では、その遮蔽板の取り付け構造が不明であり、この点で上記定着装置の場合と同様の不具合がある。しかも、この定着装置においても、上記定着装置の場合と同様に、遮蔽板とフレームとの間が開口された状態にあるため、その遮蔽板とフレームの間の隙間に熱が入り込んでフレームを加熱してしまい、フレームからの放熱が発生するおそれがある。
Further, in the fixing device proposed in
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、熱反射板の取り付けが容易であり、熱反射板が加熱されて延びたり変形しても外れにくく、その熱反射板が外装カバーと協働して加熱源からの放熱ひいては外装カバーからの放熱を有効に抑制して消費電力の低減することができる定着装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is easy to attach the heat reflecting plate, and it is difficult to come off even if the heat reflecting plate is heated and extended or deformed. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of reducing power consumption by effectively suppressing heat dissipation from a heat source and thus heat dissipation from an exterior cover in cooperation with the exterior cover.
本発明の定着装置は、未定着トナー像を担持するシート状物を通過させる定着ニップ部を形成するように圧接設置される加熱用回転体及び加圧用回転体と、この加熱回転体及び加圧用回転体の各周面を前記シート状物の通過部分を除いた範囲で間隔をあけて囲むような状態で配置される熱反射板と、この熱反射板の外側を間隔をあけて取り囲む状態で配置される合成樹脂製の外装カバーとを備え、前記熱反射板を前記外装カバーに係り止めした状態で取り付けていることを特徴とするものである。 The fixing device according to the present invention includes a heating rotator and a pressing rotator that are pressed against each other so as to form a fixing nip portion through which a sheet-like material carrying an unfixed toner image passes, and the heating rotator and pressurizing member. In a state of surrounding each peripheral surface of the rotating body in a state surrounding the outer surface of the heat reflecting plate with a space between the heat reflecting plate and the outer surface of the heat reflecting plate in a state where the sheet-shaped material is excluded in a range excluding the passage portion. And an external cover made of synthetic resin, and the heat reflection plate is attached to the external cover in a locked state.
ここで、上記熱反射板を外装カバーに係り止めした状態とは、接着、ネジ止め等の固定手段を利用することなく、熱反射板の少なくとも一部を外装カバーの所定の部位に引っ掛けて保持したように取り付ける状態である。熱反射板の少なくとも一部とは、たとえば、加熱用回転体等の回転軸方向に沿う側の端部の全部又はその一部や、加熱用回転体等の周面(回転)方向に沿う側の端部の全部又はその一部である。但し、いずれの係り止めをする場合であっても、熱反射板の少なくとも前記加熱用回転体及び加圧用回転体の軸方向に沿う側の端部については、外装カバーと接触した状態にすることが望ましい。これは、たとえば、外装カバー側に熱反射板の上記該当端部と接触するような部位を形成することで具現化できる。また、熱反射板の上記該当する端部は、通常、シート状物の通過部分に面した部分になる。 Here, the state in which the heat reflecting plate is locked to the exterior cover means that at least a part of the heat reflecting plate is hooked and held on a predetermined portion of the exterior cover without using fixing means such as adhesion and screwing. It is in the state of attaching as it did. At least a part of the heat reflecting plate is, for example, all or a part of the end portion along the rotation axis direction of the heating rotator or the like, or the side along the circumferential surface (rotation) direction of the heating rotator or the like. It is the whole or a part of the end portion. However, in any case, the end of the heat reflecting plate on the side along the axial direction of the heating rotator and the pressing rotator should be in contact with the exterior cover. Is desirable. This can be realized, for example, by forming a part in contact with the corresponding end of the heat reflecting plate on the exterior cover side. Moreover, the said applicable edge part of a heat | fever reflecting plate becomes a part facing the passage part of a sheet-like thing normally.
熱反射板は、好ましくは、その端部全部が外装カバーと係り止めの有無にかかわらず接触した状態になるように取り付けるとよい。この場合は、熱反射板と間隔をあけて配置される外装カバーとの間に密閉された状態の空間(空隙)が形成されるようになる。なお、熱反射板は、加熱用回転体等の加熱源から発生する高熱(輻射熱)をその回転体側に反射することができるものであればよく、たとえば金属単体で構成されるか、あるいは金属と他の材料との複合材料で構成される。また、外装カバーを構成する合成樹脂は、耐熱性を有する又は付与されたものが好ましく、より好ましくは熱伝導率の低い特性を示すものである。さらに、上記シート状物は、トナー像を担持して上記定着ニップ部を通過することにより正常な定着処理が可能なものであればよい。 The heat reflecting plate is preferably attached so that all of its end portions are in contact with the exterior cover regardless of whether or not they are engaged. In this case, a sealed space (gap) is formed between the heat reflecting plate and the exterior cover arranged with a space therebetween. Note that the heat reflecting plate is not particularly limited as long as it can reflect high heat (radiant heat) generated from a heating source such as a heating rotating body to the rotating body side. Consists of composite materials with other materials. The synthetic resin constituting the exterior cover is preferably one having heat resistance or imparted with heat resistance, and more preferably exhibits a low thermal conductivity. Further, the sheet-like material may be any material that can carry out normal fixing processing by carrying a toner image and passing through the fixing nip portion.
また、上記定着装置においては、前記熱反射板を、湾曲させた形態にするとともにその形態をさらに湾曲する側に変形させたときに発生する反発弾性力を利用して前記外装カバーに係り止めするとよい。この反発弾性力を利用した外装カバーへの係り止めは、たとえば、外装カバー側に係り止めする凹部などの係り止め用部位を形成しておき、その係り止め用部位に熱反射板の対応する端部を反発弾性力により圧接させて保持させるようにすればよい。 Further, in the fixing device, when the heat reflecting plate is bent and is rebounded using the repulsive elastic force generated when the shape is further deformed to the bending side, Good. The retaining to the exterior cover using the repulsive elastic force is formed, for example, by forming a retaining portion such as a recess to be retained on the exterior cover side, and the corresponding portion of the heat reflecting plate at the retaining portion. What is necessary is just to make it hold | maintain by pressing a part by a repulsive elastic force.
このように構成した場合は、熱反射板を湾曲変形に対する反発弾性力を利用した状態で外装カバーに容易に係り止めした状態で取り付けることができる。 When comprised in this way, a heat | fever reflecting plate can be attached in the state which latched easily to the exterior cover in the state using the repulsive elastic force with respect to curve deformation.
また、上記各定着装置においては、前記熱反射板を、その端部の少なくとも一部を前記外装カバーに形成する差込み溝に差し込むことにより当該外装カバーに係り止めするとよい。 In each of the fixing devices, the heat reflecting plate may be locked to the outer cover by inserting at least a part of the end of the heat reflecting plate into an insertion groove formed in the outer cover.
このように構成した場合は、熱反射板の少なくとも一部の端部を外装カバー側の差込み溝に差し込むことにより外装カバーに容易に係り止めした状態で取り付けることができる。しかも、この場合は、熱反射板の少なくとも一部の端部が外装カバー側の差込み溝により確実に係り止めされるため、熱反射板をより安定して保持することができる。 When comprised in this way, it can attach in the state latched easily to the exterior cover by inserting the edge part of at least one part of a heat | fever reflecting plate in the insertion groove by the side of an exterior cover. In addition, in this case, since at least a part of the end portion of the heat reflecting plate is securely locked by the insertion groove on the exterior cover side, the heat reflecting plate can be held more stably.
また、上記各定着装置においては、前記外装カバーに、前記熱反射板の前記加熱用回転体及び加圧用回転体の周方向に沿う側の端部の外面に接触して当該端部と外装カバーの間の隙間を閉塞する端部閉塞部を形成するとよい。この場合、熱反射板の該当する端部外面の全域が外装カバー側の端部閉塞部と接触するように構成するとよい。 In each of the fixing devices, the outer cover is in contact with the outer surface of the end of the heat reflecting plate on the side along the circumferential direction of the heating rotator and the pressing rotator. It is good to form the edge part obstruction | occlusion part which obstruct | occludes the clearance gap between them. In this case, it is preferable that the entire region of the outer surface of the corresponding end portion of the heat reflecting plate is in contact with the end cover portion on the exterior cover side.
このように構成した場合は、熱反射板の上記該当する側の端部と外装カバーの間の隙間が端部閉塞部により塞がれるため、熱反射板と間隔をあけて配置される外装カバーとの間に密閉された状態の空間が形成されるようになり、その空間を優れた(空気)断熱層として機能させることができる。 When configured in this way, the gap between the corresponding side end of the heat reflecting plate and the outer cover is closed by the end closing portion, so that the outer cover is arranged at a distance from the heat reflecting plate. A space in a sealed state is formed between the two, and the space can function as an excellent (air) heat insulating layer.
さらに、上記各定着装置においては、前記加熱用回転体及び加圧用回転体の両端部側に向かい合って配置される一対の支持フレームを有し、この一対の支持フレームに前記外装カバーを接触させた状態で取り付けるとともに、前記熱反射板を当該支持フレームから離間させた状態で当該外装カバーに取り付けるとよい。このときの支持フレームは、支持強度を確保する観点から、通常は金属からなるものである。 Further, each of the fixing devices has a pair of support frames disposed to face both ends of the heating rotator and the pressure rotator, and the exterior cover is brought into contact with the pair of support frames. It is good to attach to the said exterior cover in the state spaced apart from the said support frame while attaching in the state. The support frame at this time is usually made of metal from the viewpoint of securing support strength.
このように構成した場合は、支持フレームに対して外装カバーは接しているが熱反射板は接していない状態になるため、熱反射板が加熱されることで発生する熱が支持フレームに直接伝わることがなくなり、その支持フレームが加熱されて最終的に支持フレーム自体からの放熱の発生を防止することができるようになる。また、外装カバーは、支持フレームに接した状態で取り付けているため、その支持フレームの加熱用回転体等の回転軸方向に対する強度を増す補強アーム(タイバー)として機能させることも可能になる。 In such a configuration, since the outer cover is in contact with the support frame but the heat reflection plate is not in contact, heat generated by heating the heat reflection plate is directly transmitted to the support frame. As a result, the support frame is heated to finally prevent the heat dissipation from the support frame itself. Further, since the exterior cover is attached in contact with the support frame, it can also function as a reinforcing arm (tie bar) that increases the strength of the support frame in the direction of the rotation axis, such as a heating rotator.
本発明の定着装置によれば、熱反射板を外装カバーに係り止めした状態で取り付けるようにしているので、特に熱反射板の取り付け(組み立て)が容易であり、たとえ熱反射板が加熱されて延びたり変形しても強固に固定されていないことからその延びや変形分を熱反射板自体の変位移動等により吸収することも可能となって外れにくいものとなる。 According to the fixing device of the present invention, since the heat reflecting plate is attached to the exterior cover while being attached, it is particularly easy to attach (assemble) the heat reflecting plate, even if the heat reflecting plate is heated. Since it is not firmly fixed even if it extends or deforms, the extension or deformation can be absorbed by the displacement movement of the heat reflecting plate itself, and it becomes difficult to come off.
また、その熱反射板と外装カバーが間隔をあけて配置されており、特に熱反射板をその少なくとも加熱用回転体及び加圧用回転体の軸方向に沿う側の端部が外装カバーに接触するような状態で取り付けることにより、熱反射板と外装カバーの間の空間層の存在により熱反射体が加熱されて発生する熱が外装カバーに伝わりにくくなって外装カバーが熱反射板の熱で加熱されにくくなり、この結果、その外装カバーからの放熱が抑制されるようになる。 In addition, the heat reflecting plate and the outer cover are disposed with a space therebetween, and in particular, at least the end of the heat reflecting plate along the axial direction of the heating rotator and the pressing rotator contacts the outer cover. By mounting in such a state, the heat generated by the heat reflector being heated due to the presence of a space layer between the heat reflector and the exterior cover becomes difficult to be transmitted to the exterior cover, and the exterior cover is heated by the heat of the heat reflector. As a result, heat radiation from the outer cover is suppressed.
従って、この定着装置では、加熱用回転体等の加熱源からの放熱ひいては外装カバーからの放熱を有効に抑制することができ、これにより消費電力を低減することができる。また、定着装置の近傍に熱に弱い構成部品などが配置される場合であっても、それを不用意に加熱することを回避することも可能になる。 Therefore, in this fixing device, heat radiation from a heating source such as a heating rotator and hence heat radiation from the exterior cover can be effectively suppressed, and thus power consumption can be reduced. Further, even when a heat-sensitive component is arranged near the fixing device, it is possible to avoid inadvertently heating it.
[実施の形態1]
図1及び図2は本発明の実施の形態1に係る定着装置の要部を示すものであり、図1はその縦断面図、図2はその下方側から見たときの概略説明図である。
[Embodiment 1]
1 and 2 show a main part of the fixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 2 is a schematic explanatory diagram when viewed from the lower side. .
この定着装置1は、回転駆動するように設置される加熱ロール2と、この加熱ロール2に圧接させて未定着トナー像Tを担持する用紙Pを通過させる定着ニップ部Nを形成するように設置される加圧ベルト3と、この加熱ロール2及び加圧ベルト3の各周面を用紙Pの通過部分(E)を除くとともに所定の間隔をあけて囲むような状態で配置される熱反射板4と、熱反射板4の外側を所定の間隔をあけて取り囲むような状態で配置される外装カバー5と、加熱ロール2及び加圧ベルト3が支持されるとともに外装カバー5が連結される一対の側面支持フレーム6A、6Bと、定着後の用紙Pを加熱ロール2から剥離させる剥離板7を備えている。
The fixing
図1等における符号8は熱反射板4と外装カバー5との間に形成される空間層、9は未定着トナー像Tを担持する用紙Pを定着ニップ部Nにむけて案内をして導入させる用紙導入ガイド板である。
In FIG. 1 and the like,
加熱ロール2は、アルニウム、ステンレス等の金属によって比較的薄肉の円筒形状に形成された芯金21と、この芯金21の外周面に被覆形成されるテトラフロオロエチレン、PFA等の離型性材料からなる離型層22とで構成されている。また、加熱ロール2(の芯金21)の内部には、加熱源としてのハロゲンヒータ23が複数本設置されている。加熱ロール2は、そのロール表面温度を測定する図示しない温度センサからの検知情報に基づいてハロゲンヒータ23への通電状態を制御することにより、所定の温度(定着温度、待機時温度など)に加熱された状態に保たれるように構成されている。さらに、加熱ロール2は、図示しない回転駆動装置からの回転動力を従動ギア25で受けて矢印方向に所定の速度で回転駆動するようになっている。
The
加圧ベルト3は、ポリイミド等からなる耐熱性フィルムのベルト基材に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共重合体)等の離型層を積層形成した構成の無端状ベルト31と、この無端状ベルト31の内周面側に配置されて、そのベルト31を加熱ロール2の表面に圧接させるとともに加熱ロール2の回転に伴い従動回転させるように支持する加圧支持パッド構造体32とで構成されている。加圧支持パッド構造体32は、無端状ベルト31の内周面に接触して定着ニップNの形成に寄与するパット部33、このパット部33を保持して加熱ロール2側に所定の圧力で押し付ける加圧機構付きのホルダー部、ホルダー部の両端部にベルト31の端部位置を規制しながらガイドするベルトガイド部35などで構成されている。
The
この例では、加熱ロール2として、外径26mmφ、肉厚1.6mm、軸方向長さ330mmの芯金21にシリコーンゴム等からなる厚さ1.6mmの弾性層を形成し、さらにその弾性層上にPFAからなる厚さ60μmの離型層22を形成したものを使用している。また、この加熱ロール2は、1.1kWのハロゲンヒータ23により、定着時のロール表面温度が160℃に維持されるように加熱している。また、加圧ベルト3として、ベルト周長30mm、肉厚60μm、軸方向幅344mmのポリイミドフィルムベルトの表面にPFAの離型層を積層形成してなる無端状ベルト31を使用した。
In this example, as the
また、この定着装置1では、加熱ロール2と加圧ベルト3を水平方向に並べた状態に設置し(水平置き)、その状態のままで圧接して定着ニップNを形成している。このため、定着時における用紙Pの搬送経路は、定着装置1の下方側から定着ニップ部Nにむけて上昇するように搬送され、また定着ニップ部Nを通過した後もそのまま上方向に搬送される、ほぼ鉛直方向に進む経路となる。
In the
熱反射板4は、ステンレス等の金属からなる板部材であり、加熱ロール2及び加圧ベルト3の軸方向の長さにほぼ相応する長さ寸法からなる長方形状の平板を加熱ロール2及び加圧ベルト3の各外周面(円筒側面)にほぼ沿った曲面形状(断面U字状)に曲げた形態(湾曲形状)にして使用される(図4参照)。
The
加熱ロール2側に配置する熱反射板4Aは、そのロール周面(図1中の右側半周分)に対して間隔Laをあけて囲むような状態で配置した。また、加圧ベルト3側に配置する熱反射板4Bは、そのベルト外周面(図1中の左側半周分)に対して間隔Lbをあけて囲むような状態で配置した。そして、定着前の用紙Pが定着ニップNに導入される際に通過する入口側の通過領域Einと、定着後の用紙Pが定着ニップNから排出される際に通過する出口側の通過領域Eoutには、熱反射板4が配置されておらず用紙Pが通過できる空間が確保されている。
The
この例では、熱反射板4(A,B)として、肉厚0.2mm、軸方向長さ(幅:W2)320mm又は300mmのステンレス(熱伝導率:20W/mK)からなるものを使用した。また、熱反射板4Aの加熱ロール2からの間隔Laを5mm程度とし、熱反射板4Bの加圧ベルトからの間隔Lbを5mm程度とした。
In this example, the heat reflecting plate 4 (A, B) is made of stainless steel (thermal conductivity: 20 W / mK) having a wall thickness of 0.2 mm and an axial length (width: W2) of 320 mm or 300 mm. . Further, the distance La from the
外装カバー5は、たとえばガラス繊維を混入したポリカーボネートを用いて金型成型したものであり、熱反射板4の外側を所定の間隔をあけて取り囲むことができるような形状になっている。この例では、加熱ロール2側及び加圧ベルト3側にそれぞれ配置する熱反射板4A,4Bの曲面形状にほぼ追従した曲面部(50)を有した形状からなる1組の外装カバー5A,5Bとしている。この例では、外装カバー5(A,B)をガラス混入ポリカーボネート(熱伝導率:0.2W/mK)により形成している。また、外装カバー5(A,B)の軸方向の長さ(幅:W5)を380mmとした。
The
一対の側面支持フレーム6A、6Bは、加熱ロール2と加圧ベルト3の両端部において向き合った状態で配置されるものであり、その加熱ローラ2を回転できるように支持するとともに加圧ベルト3の加圧支持パッド構造体32を支持するようになっている。また、側面支持フレーム6A、6Bには、その加熱ロール2の回転軸方向に沿って外装カバー5(A,B)が両フレーム6(A,B)を連結するように固定して取り付けられている。これにより、外装カバー5(A,B)は、側面支持フレーム6A、6Bの加熱ロール2の回転軸方向に対する機械的強度を補強するタイバーとして機能するようになる。この例では、支持フレーム6A、6Bを亜鉛メッキ鋼板で形成している。
The pair of side support frames 6A and 6B are arranged facing each other at both ends of the
また、この定着装置1においては、図1、図3〜5等に示すように、熱反射板4(A,B)を、その少なくとも加熱ロール2及び加圧ベルト3の軸方向に沿う側の端部(以下「軸方向端部」とも称する)41,42が接触するように外装カバー5(A,B)に係り止めした状態で取り付けている。
In the
この例では、外装カバー5(A,B)における熱反射板4(A,B)の軸方向端部41,42と対向する部位に、その部位の端部全域を曲面形状の内側(熱反射板4が存在する側)に折り曲げたような形態からなる折り曲げ端部51,52を形成し、その各折り曲げ端部の先端部内側に熱反射板4の軸方向端部41,42の全部を係り止めるための係止部53,54を設けている。係止部53,54は、折り曲げ端部51,52の先端部内側の角部をその全域にわたって切取り断面がL字状となり熱反射板4の厚さよりも深い寸法で切り取った形態のものである。
In this example, the entire end portion of the outer cover 5 (A, B) facing the
これにより、熱反射板4(A,B)の外装カバー5(A,B)への取り付けは、熱反射板4(A,B)を少し内側方向(軸方向端部41,42を近づける方向)に曲げるように弾性変形させた状態で外装カバー5(A,B)の曲面部50の内側に近づけた後、その各軸方向端部41,42を外装カバー5(A,B)の折り曲げ端部51,52における各係止部53,54に引っ掛けたような状態にすることで完了する(図4)。この際、熱反射板4(A,B)には取り付け時の上記弾性変形に対して復元しよう(広がろう)とする外側方向への反発弾性力Fが発生し、その弾性力Fにより軸方向端部41,42が係止部53,54に強く押し付けられることで係り止めされた状態となる(図3)。このように熱反射板4(A,B)は、接着やネジ止め等の固定手段を利用することなく、外装カバー5(A,B)に対して簡単に取り付けることができる。
As a result, the heat reflecting plate 4 (A, B) is attached to the exterior cover 5 (A, B) by moving the heat reflecting plate 4 (A, B) slightly inward (the direction in which the
この他にも、この定着装置1においては、図4〜7に示すように、外装カバー5(A,B)における熱反射板4(A,B)の加熱ロール2等の回転周方向に沿う側の端部(以下「周方向端部」とも称する)43,44と対向する部位に、その熱反射板4(A,B)の周方向側端部43,44の外面に接触して当該端部43,44と外装カバー5(A,B)の間の隙間を閉塞する端部リブ55、56を形成している。
In addition, in the
この例における端部リブ55、56は、曲面部50の内側において一定の高さで隆起させるとともにその上面部55a、56aを曲面部50と同じ曲率からなる曲面形状に形成している。またこの端部リブ55、56は、その上面部55a、56aの高さを前記係止部53,54の切り取った底部の面と同じになる高さに設定している(図4、5)。
In this example, the
さらに、この定着装置1においては、図2に示すように、側面支持フレーム6A、6Bに加熱ロール2の回転軸方向に沿って連結させるように取り付けられる外装カバー5(A,B)において、熱反射板4(A,B)をその側面支持フレーム6A、6Bから所定の距離α1,α2だけ離間させた状態で取り付けている。
Further, in the
次に、この定着装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
定着時になると、加熱ロール2がハロゲンヒータ23により所定の表面温度(定着温度)まで加熱されるとともに、矢印方向に回転駆動する。この際、加圧ベルト3は、加熱ロール2との間で定着ニップ部Nを形成しつつ従動回転する。
At the time of fixing, the
このような定着可能な状態になった定着装置1に対し、図示しない画像形成装置の作像部において形成された未定着トナー像Tが転写された用紙Pが、図1に示すように入口側の通過領域Einを通過して定着ニップ部Nに導入されるように搬送される。そして、その定着ニップ部Nを通過して加熱加圧されることにより、未定着トナー像Tが溶融されて用紙Pに定着される。この定着処理後の用紙Pは、出口側の通過領域Eoutを通過して定着装置外に排出される。
The sheet P on which the unfixed toner image T formed in the image forming unit (not shown) is transferred to the
また、この定着装置1は、定着対象の用紙Pが導入通過しない間も次の定着動作が開始されるまで加熱ロール2を所定の待機時温度に加熱した状態で待機している。
Further, the fixing
そして、この定着装置1においても、定着時や待機時において主に加熱ロール2から熱が放出されるが、その熱はその周囲に配置された熱反射板4(A,B)によって反射されて外部に逃げにくくなっており熱エネルギーのロスが低減される。
Also in the
また、その熱反射板(A,B)は、少なくともその軸方向端部41,42が外装カバー5(A,B)の折り曲げ端部51,52に接触した状態で取り付けられているので(図1,3)、その熱反射板(A,B)と外装カバー5(A,B)の間の隙間から熱が入り込んで外装カバー5(A,B)を加熱することがない。
Further, the heat reflecting plates (A, B) are attached in a state where at least the
さらに、この熱反射板4(A,B)は、その周方向端部43,44が外装カバー5(A,B)側に形成した端部リブ部55,56の上面部55a,56aと接触した状態になっているため(図4〜6)、熱反射板4(A,B)の上記周方向端部43,44と外装カバー5(A,B)の間の隙間が端部リブ55、56の存在により塞がれることなり、このため、熱反射板4(A,B)と間隔をあけて配置される外装カバー5(A,B)との間に密閉された状態の空間層8が形成されるようになる。この結果、その空間層8が優れた空気断熱層として機能するようになり、熱反射板4が加熱されても、その熱が空間層8によって断熱されるため、外装カバー5側に伝わりにくい状態になる。
Further, the heat reflecting plate 4 (A, B) is in contact with the upper surface portions 55a, 56a of the
このようなことから、外装カバー5(A,B)からの放熱が防止される。実際に加熱状態を調べたところ、図5の上部に示すような熱反射板4と外装カバー5が離間して空気層8が存在する部位においては、熱反射板4の表面(内側面)の温度が150℃程度であるときに外装カバー5の外側表面が約70℃になっていた。また、図5の下部に示すような熱反射板5が外装カバー5の端部リブ55(56)と接触している部位においては、熱反射板4の内側面の温度が150℃程度であるときに外装カバー5の外側表面が約130℃程度になっていた。
For this reason, heat dissipation from the outer cover 5 (A, B) is prevented. When the heating state was actually examined, the surface (inner side surface) of the
また、熱反射板4(A,B)が外装カバー5(A,B)に係り止めした状態で取り付けられているので、前述したようにその熱反射板4の外装カバー5への取り付け(組み立て)が容易であり、しかも、たとえ熱反射板4が加熱されて延びたり変形しても強固に固定されていないことからその延びや変形分を変位移動(この例では、熱反射板4の軸方向端部41,42が係止部53,54にそって軸方向に移動し得る状態になっている)等により吸収することが可能であり、外れにくいものとなる。これにより、熱反射板4が外れて加熱ロール2等に触れてしまう不具合の発生が防止され、これにより熱反射板を加熱ロール2に接近した状態で配置することも可能になる。また、このような取り付け方を行なうことにより、熱反射板4に強度な取り付けなどを想定して機械的強度が強いものと要求する必要がなく、熱反射板4の薄肉化や軽量化を図ることが可能になる。
Further, since the heat reflecting plate 4 (A, B) is attached in a state of being locked to the outer cover 5 (A, B), as described above, the
従って、この定着装置1では、その熱反射板4が外装カバー5と協働して加熱ロール2等の加熱源からの放熱ひいては外装カバー5からの放熱を有効に抑制して熱エネルギーのロスを減らせることができ、これにより消費電力を低減することができる。
Therefore, in the
また、この定着装置1では、熱反射板4(A,B)を側面支持フレーム6A、6Bから所定の距離だけ離間させた状態で取り付けているため(図2)、熱反射板4(A,B)が加熱されることで発生する熱が側面支持フレーム6(A,B)に直接伝わることがなくなり、その支持フレーム6(A,B)が加熱されることによる支持フレーム6(A,B)からの放熱を防止することもできる。これによっても、熱エネルギーのロスを減らせることができ、消費電力の低減化が可能になる。
Further, in the
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2に係る定着装置の要部(の一部)を示すものである。
[Embodiment 2]
FIG. 7 shows a main part (a part of) a fixing device according to
この定着装置は、熱反射板4(A,B)の外装カバー5(A,B)への係り止め形式を変更した以外は実施の形態1に係る定着装置1と同じ構成からものである。このため、図7中においては実施の形態1に係る定着装置1と共通する部分に対して同じ符号を付しており、また、以下においてはその共通する構成部分についての説明を省略している(これ以後の実施の形態においても同様とする)。
This fixing device has the same configuration as that of the fixing
即ち、この例では、図7や図8に示すように、熱反射板4(A,B)を、その軸方向端部41,42を外装カバー5(A,B)の折り曲げ端部51,52の先端部に形成する差込み溝57,58に差し込むことにより、当該外装カバー5(A,B)に係り止めしている。差込み溝57,58については、熱反射板4の厚さに相応する幅で加熱ロール2の軸方向にそって直線的に設けた。また、熱反射板4(A,B)については、その軸方向端部41,42を差込み溝57,58に差し込めるように外側に折り曲げた状態の差込部41a,42aを形成した。
That is, in this example, as shown in FIGS. 7 and 8, the heat reflecting plate 4 (A, B) is connected to the
このような係り止めにより熱反射板4を取り付けに際しては、上記差込み溝への差込みに加えて、実施の形態1における熱反射板4の場合と同様に、湾曲させた形態の熱反射板4の弾性変形に伴い発生する外側方向への反発弾性力(F)を併用するようにすることが好ましいが、上記差込みによる取り付けのみとしても構わない。
When attaching the
この差込みにより係り止めをした定着装置においても、熱反射板4の所定の端部(差込み端部41a,42a)を外装カバー5側の差込み溝57,58に差し込むことにより外装カバー5に容易に係り止めした状態で取り付けることができる。また、熱反射板4の少なくとも一部の端部が外装カバー5側の差込み溝57,58により確実に係り止めされるため、熱反射板4をより安定した状態に保持することができ、熱反射板4が加熱により延びや変形が発生しても外れにくいものとなる。
Even in the fixing device locked by this insertion, the predetermined end portions (
[他の実施の形態]
実施の形態1,2においては、熱反射板4の軸方向端部41,42の全域を外装カバー5に係り止めした状態で取り付ける場合を例示したが、その軸方向端部41,42の一部を係り止めした状態とし、その他の軸方向端部41,42は単に外装カバー5に接触しているだけの取り付け構造としてもよい。
[Other embodiments]
In the first and second embodiments, the case where the
また、実施の形態1,2においては、熱反射板4の周方向端部43,44の全部または一部を外装カバー5に係り止め状態にして取り付けるようにしても、あるいは、熱反射板4の軸方向端部41,42及び周方向端部43,44の双方を外装カバー5に係り止め状態にして取り付けるようにしても構わない。
In the first and second embodiments, all or part of the
さらに、空間層8には、必要に応じて、グラスウール等の弾性部材を設置することも可能である。
Furthermore, an elastic member such as glass wool can be installed in the
その他、定着装置に関しては、加熱ロール2と加圧ベルト3を実施の形態1,2で例示したような水平置きタイプの配置ではなく、上下に配置するような縦置きタイプの配置にすることもできる。また、加圧ベルト3に代えて、例えば加圧ロールを適用することも可能である。
In addition, with respect to the fixing device, the
1…定着装置、2…加熱ロール(加熱用回転体)、3…加圧ベルト(加圧用回転体)、4…熱反射板、5…外装カバー、6A,6B…側面支持フレーム(一対の支持フレーム)、41,42…軸方向端部(軸方向に沿う側の端部)、43,44…周方向端部(周方向に沿う側の端部)、43a,44a…差込み端部、51,52…折り曲げ端部、53,54…係止部、55,56…端部リブ(端部閉塞部)、T…未定着トナー像、P…用紙(シート状物)、N…定着ニップ部、L1,L2…間隔、F…反発弾性力、α…離間距離、E…用紙通過部分。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記熱反射板を前記外装カバーに係り止めした状態で取り付けていることを特徴とする定着装置。 A heating rotator and a pressurizing rotator that are press-contacted so as to form a fixing nip portion through which a sheet-like material carrying an unfixed toner image passes, and each peripheral surface of the heating rotator and pressurizing rotator A heat reflecting plate arranged in a state surrounding the sheet-like material with a gap in a range excluding a passing portion, and a synthetic resin arranged in a state surrounding the heat reflecting plate with a space therebetween An exterior cover,
The fixing device, wherein the heat reflecting plate is attached to the exterior cover in a locked state.
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