JP2008158409A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、用紙に転写された未定着の現像剤像を加熱定着させる定着装置及びこの定着装置を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that heats and fixes an unfixed developer image transferred to a sheet, and an image forming apparatus having the fixing device.
近年、電子写真方式のモノクロ画像形成装置について画像形成処理の高速化が進んでいる。具体的には、数年前に高速機(50〜60枚/分)とされていた画像形成装置はこの数年で中速機となり、近年では100枚/分以上の処理能力を有する画像形成装置が高速機とされている。また、同様にカラー画像形成装置においてもカラー画像形成処理の高速化が進んでいる。 2. Description of the Related Art In recent years, the speed of image forming processing has been increasing for electrophotographic monochrome image forming apparatuses. Specifically, an image forming apparatus that has been a high-speed machine (50 to 60 sheets / minute) a few years ago has become a medium-speed machine in the past few years, and in recent years, an image forming apparatus having a processing capacity of 100 sheets / minute or more. The device is a high-speed machine. Similarly, in color image forming apparatuses, the speed of color image forming processing has been increasing.
そのため、画像形成装置に配設される定着装置についても高速化に対応するため消費電力が増大傾向にある。定着装置は、搬送されてきた用紙に形成された未定着の現像剤像(以下、トナー像と言う。)を加熱ローラ及び加圧ローラで溶融・固着させる。加熱ローラは、内部にヒータランプ等の熱源を有し、加圧ローラとの間を通過する用紙を加熱する。 For this reason, the power consumption of the fixing device disposed in the image forming apparatus tends to increase in order to cope with the high speed. The fixing device melts and fixes an unfixed developer image (hereinafter referred to as a toner image) formed on the conveyed paper by a heating roller and a pressure roller. The heating roller has a heat source such as a heater lamp inside, and heats the paper passing between the pressure roller.
加熱ローラはトナーを溶融させるために所定の周面温度(設定温度)を維持する必要がある。ところが、加熱ローラ周面の熱は、用紙が通過する毎に用紙に奪われていってしまう。そのため、単位時間当たりの用紙通過量が多ければ多いほど、つまり画像形成処理が高速化するほど、加熱ローラを加熱するためのヒータランプ等の発熱量を増加させなければならない。 The heating roller needs to maintain a predetermined peripheral surface temperature (set temperature) in order to melt the toner. However, the heat on the peripheral surface of the heating roller is taken away by the paper every time the paper passes. Therefore, as the amount of paper passing per unit time increases, that is, as the image forming process speeds up, the amount of heat generated by a heater lamp or the like for heating the heating roller must be increased.
しかし、発熱量を増加させるほど、定着装置の周辺の温度も上昇していく。定着装置は加熱ローラ等の発熱部分を覆う断熱構造が設けられておらず、輻射熱等によって定着装置周辺に位置する部材、装置等を暖め、種々の問題点を引き起こしている。 However, as the amount of heat generation increases, the temperature around the fixing device also increases. The fixing device is not provided with a heat insulating structure that covers a heat generating portion such as a heating roller, and radiant heat or the like warms members, devices, and the like located around the fixing device, thereby causing various problems.
例えば、表面にトナー像を形成する感光体の周辺に熱が拡散した場合、感光体表面の温度の上昇で感光体の感度が変化し、画像品位にばらつきが生じてしまう問題がある。また、熱がトナーを収容する現像槽、感光体の表面に残留するトナーを除去・回収するクリーニングユニットに拡散した場合、熱によってトナーが軟化・溶融する。そのため、現像槽においては正常な帯電特性が得られなかったり、負荷増大からの攪拌部材、搬送部材のロック現象を招来する問題がある。さらに、定着装置から排出トレイまでの用紙搬送路に熱が拡散した場合、用紙搬送用のペーパーガイド等が加熱され、用紙搬送路上の用紙の定着トナーが再び軟化状態となってペーパーガイドや搬送ローラ等に付着して搬送ジャムを招来する問題がある。 For example, when heat is diffused around the photoconductor that forms a toner image on the surface, there is a problem that the sensitivity of the photoconductor changes due to a rise in the temperature of the photoconductor surface and the image quality varies. In addition, when heat diffuses to a developing tank that contains toner and a cleaning unit that removes and collects toner remaining on the surface of the photoconductor, the heat softens and melts the toner. Therefore, there are problems that normal charging characteristics cannot be obtained in the developing tank, and that the stirring member and the conveying member are locked due to an increase in load. Furthermore, when heat is diffused in the paper transport path from the fixing device to the discharge tray, the paper guide for paper transport is heated, and the fixing toner on the paper on the paper transport path is softened again, so that the paper guide and transport roller There is a problem in that it causes adhesion of the paper jam.
そこで、近年の画像形成装置では、定着装置から熱の拡散を防止すべく、定着装置をと画像形成部との間を仕切る仕切部材を配置した構成のものがある(例えば、特許文献1参照。)。仕切部材は、画像形成部に対向する断熱性の第1の部材と画像形成部材に対向しない非断熱性の第2の部材とからなる。第1の部材は、板状部材であり、また中空二層の断熱構造を形成している。中空空間内は、空気層となっている。
しかしながら、上述の特許文献1の構成では、第1の部材が定着装置からの輻射熱で暖められると、必然的に中空空間(空気層)も暖められてしまう。一旦暖められた空気層は保温効果を有するために温度低下率が低く、第1の部材から第2の部材に熱が伝達されて放熱されたとしても、画像形成装置を長時間使用した時や連続して画像形成処理を行う場合等では画像形成部への定着装置の放熱を遮断することは困難である。 However, in the configuration of Patent Document 1 described above, when the first member is heated by the radiant heat from the fixing device, the hollow space (air layer) is necessarily heated. Since the air layer once warmed has a heat retaining effect, the temperature decrease rate is low, and even when heat is transmitted from the first member to the second member and radiated, In the case of continuously performing image forming processing, it is difficult to block the heat radiation of the fixing device to the image forming unit.
この発明の目的は、定着装置の周辺に配設される装置、部材等の定着装置からの放熱による温度上昇を防止して、画像品位の低下を未然に防止することができる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to prevent a decrease in image quality by preventing a temperature rise due to heat radiation from a fixing device such as devices and members disposed around the fixing device, and image formation To provide an apparatus.
この発明は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。 The present invention is configured as follows to solve the above-described problems.
この発明の定着装置は、加熱部材と、ダクトと、送風手段とを備え、用紙に画像を形成する画像形成装置の内部に配置された用紙搬送路上に位置している。加熱部材は、画像形成装置の内部に配置された像担持体から用紙に転写された未定着のトナー像を加熱する。ダクトは、画像形成装置の外部に露出する吸気口及び排気口を有し、吸気口から加熱部材の周囲の少なくとも一部の位置を経由して排気口に至っている。送風手段は、外部の空気を吸気口から流入させて排気口から排出する方向に風を送る。 The fixing device according to the present invention includes a heating member, a duct, and an air blowing unit, and is positioned on a sheet conveyance path disposed inside an image forming apparatus that forms an image on a sheet. The heating member heats an unfixed toner image transferred to a sheet from an image carrier disposed inside the image forming apparatus. The duct has an intake port and an exhaust port exposed to the outside of the image forming apparatus, and reaches from the intake port to the exhaust port via at least a part of the position around the heating member. The blower sends air in a direction in which external air flows from the intake port and is discharged from the exhaust port.
この構成においては、ダクトが加熱部材の周囲の少なくとも一部の位置を経由している。ダクトは内部に空気を有しているので、空気によって加熱部材から放出される熱が吸収される。したがって、ダクトによって加熱部材からの熱が遮断される。これにより、定着装置の周辺に配置された周辺装置等と加熱部材との間にダクトが配置されている場合は、加熱部材によって周辺装置等が加熱されることが防止される。 In this configuration, the duct passes through at least a portion of the periphery of the heating member. Since the duct has air inside, the heat released from the heating member is absorbed by the air. Therefore, the heat from the heating member is blocked by the duct. Accordingly, when the duct is disposed between the heating device and the peripheral device disposed around the fixing device, the peripheral device and the like are prevented from being heated by the heating member.
さらに、送風手段によってダクト内部の空気が外部の空気に常に入れ替えられているので、加熱部材からの熱を吸収した空気を介して周辺装置等が加熱されることが防止される。 Further, since the air inside the duct is always replaced with the outside air by the blowing means, it is possible to prevent the peripheral device and the like from being heated through the air that has absorbed the heat from the heating member.
また、ダクトは、少なくとも加熱部材と像担持体との間、及び、加熱部材と用紙搬送路のうち加熱部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路との間に位置しているのがよい。 The duct may be positioned at least between the heating member and the image carrier, and between the heating member and the paper transport path for transporting the paper that has passed through the heating member among the paper transport paths.
これによって、加熱部材から放出される熱によって悪影響を受ける像担持体、トナー像が定着した用紙が搬送される用紙搬送路が加熱されることを少なくとも防止できる。 As a result, it is possible to at least prevent the image carrier that is adversely affected by the heat released from the heating member and the paper conveyance path for conveying the paper on which the toner image is fixed, from being heated.
また、ダクトは、加熱装置の全体を覆っていてもよい。 The duct may cover the entire heating device.
これによって、用紙搬送路部分を除いて加熱部材の周囲がダクトによって覆われるので、より確実に断熱を行うことができる。 Accordingly, since the periphery of the heating member is covered by the duct except for the paper conveyance path portion, heat insulation can be performed more reliably.
また、ダクトの外壁部材のうち加熱部材に対向する外壁部材を加熱部材に対向しない外壁部材よりも熱伝導率を高くしてもよい。 Moreover, you may make heat conductivity higher than the outer wall member which does not oppose the outer wall member which opposes a heating member among the outer wall members of a duct.
これによって、周辺装置等に対向するダクトの外壁部材の温度が上昇し難く、加熱されても加熱部材に対向する外壁部材に熱が移動していくので、断熱性能を向上させることができる。 Accordingly, the temperature of the outer wall member of the duct facing the peripheral device or the like hardly rises, and heat is transferred to the outer wall member facing the heating member even when heated, so that the heat insulation performance can be improved.
また、ダクトの外壁部材の内側面うち加熱部材側の内側面に、複数のフィンを形成してもよい。 Further, a plurality of fins may be formed on the inner surface of the outer wall member of the duct on the inner surface of the heating member side.
これによって、ダクトの外壁部材の内壁面と空気との接触面積を増加させることができるので、内壁面に伝達された加熱部材からの熱を空気中に放出し易くでき、断熱性能をより向上させることができる。また、ダクト内部の空気流を乱流とすることが可能となり、断熱性能を向上させることができる。 As a result, the contact area between the inner wall surface of the outer wall member of the duct and the air can be increased, so that the heat from the heating member transmitted to the inner wall surface can be easily released into the air, and the heat insulation performance is further improved. be able to. Further, the air flow inside the duct can be made turbulent, and the heat insulation performance can be improved.
また、定着装置は、画像形成装置の処理状態に応じて送風手段の送風量を調整する制御部を備えることができる。 In addition, the fixing device can include a control unit that adjusts the blowing amount of the blowing unit according to the processing state of the image forming apparatus.
これによって、画像形成装置の処理状態に応じて送風手段の送風量を調整できるから、加熱部材から放出される熱量が多い画像形成処理時等において送風量を増加させることができ、断熱性能をより向上させることができる。一方、画像形成処理を行っていない加熱部材から放出される熱量が少ない省電力モード時等において送風量を減少させることができ、省エネルギ化、騒音の低減を図ることができる。 As a result, the amount of air blown by the air blowing unit can be adjusted according to the processing state of the image forming apparatus, so that the amount of air blown can be increased during image forming processing where the amount of heat released from the heating member is large, and the heat insulation performance is further improved. Can be improved. On the other hand, the amount of blown air can be reduced in the power saving mode where the amount of heat released from the heating member that is not subjected to image formation processing is small, and energy saving and noise reduction can be achieved.
また、制御部は、少なくとも加熱部材の温度が目標温度である設定温度よりも低い所定温度以上の場合に送風量を最大風量にすることができる。 In addition, the control unit can set the air volume to the maximum air volume when at least the temperature of the heating member is equal to or higher than a predetermined temperature lower than the set temperature that is the target temperature.
これによって、加熱部材から放出される熱量が多い所定温度以上の時に断熱性能を最も高くすることができ、断熱性能を最も向上させることができる。 Accordingly, the heat insulation performance can be maximized when the amount of heat released from the heating member is higher than a predetermined temperature, and the heat insulation performance can be most improved.
また、制御部は、加熱部材の温度が所定温度未満の場合に送風量を最大風量より低くするこができる。 Further, the control unit can reduce the air flow rate below the maximum air flow rate when the temperature of the heating member is lower than the predetermined temperature.
これによって、加熱部材から放出される熱量が少ない所定温度未満の時に送風量を減少させることができ、省エネルギ化を図ることができる。 As a result, the amount of air blown can be reduced when the amount of heat released from the heating member is less than a predetermined temperature, and energy saving can be achieved.
この発明の画像形成装置は、請求項1〜8の何れかに記載の定着装置を備え、用紙にトナー像を転写して画像形成する。 An image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device according to any one of claims 1 to 8 and forms an image by transferring a toner image onto a sheet.
この構成においては、上述の定着装置によって用紙に転写されたトナー像が加熱定着されるので、定着装置の周辺に配置された周辺装置等と加熱部材との間にダクトが配置されいる場合は、加熱部材によって周辺装置等が加熱されることを防止できる。また、送風手段によってダクト内部の空気が外部の空気に常に入れ替えられているので、加熱部材からの熱を吸収した空気を介して周辺装置等が加熱されることを防止できるので、画像品位の低下を防止することができる。 In this configuration, since the toner image transferred onto the sheet by the fixing device is heated and fixed, when a duct is arranged between the heating device and the peripheral device arranged around the fixing device, It is possible to prevent the peripheral device and the like from being heated by the heating member. In addition, since the air inside the duct is constantly replaced with the outside air by the air blowing means, it is possible to prevent the peripheral devices and the like from being heated through the air that has absorbed the heat from the heating member, so that the image quality is deteriorated. Can be prevented.
この発明によれば、加熱部材の周辺装置等が加熱されることを防止して、画像品位の低下を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the peripheral device or the like of the heating member from being heated and to prevent the image quality from being deteriorated.
以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の実施形態に係る画像形成装置100の概略の構成を示す説明図である。画像形成装置100は、スキャナ部1によって読み取られた画像情報やネットワーク等を介して入力された画像情報に基づいて、用紙に電子写真方式による多色(カラー)及び単色(モノクロ)の画像形成を選択的に行う。画像形成装置100は、スキャナ部1、画像形成部2、用紙収容部3及び用紙搬送部4等を備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an
スキャナ部1は、プラテンガラス11、光源12、反射ミラー13〜15、光学レンズ16及びCCD(Charge Coupled Device)17を備えている。光源12は、プラテンガラス11の上面に載置された原稿に光を照射する。反射ミラー13〜15は、原稿からの反射光を光学レンズ16に導く。光学レンズ16は、反射光をCCD17に結像する。CCD17は、反射光に応じた電気信号を出力する。
The scanner unit 1 includes a
画像形成部2は、露光ユニット20及び転写装置21を備え、また転写装置21と露光ユニット20との間に一列に並んでいる画像形成ステーション22A〜22Dを備えている。露光ユニット20は、半導体レーザ等の光源、ポリゴンミラー及び反射ミラー等を備え、感光体ドラム221A〜221Dに対応する各色相の画像情報に基づく画像光を照射する。転写装置21は、中間転写ベルト211、一次転写ローラ212A〜212D及び二次転写ローラ213等から構成され、感光体ドラム221A〜221Dの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト211を経由して用紙に転写する。詳細は後述する。
The
画像形成ステーション22A〜22Dのそれぞれは、カラー画像を色分解して得られる減法混色の3原色であるシアン、マゼンタ、イエローにブラックを加えた計4色の各色相の画像情報に基づいて画像形成を行う。ブラックの画像形成ステーション22Aは、感光体ドラム221A、帯電チャージャ222A、現像ユニット223A、及びクリーニングユニット224A等を備えている。
Each of the image forming stations 22 </ b> A to 22 </ b> D forms an image based on image information of each hue of a total of four colors including cyan, magenta, and yellow, which are three subtractive primary colors obtained by color separation of a color image. I do. The black
感光体ドラム221Aには、表面に露光ユニット20からブラックの画像情報に基づく画像光が照射されて静電潜像が形成される。帯電チャージャ222Aは、感光体ドラム221Aの表面全体を所定の電位に均一に帯電させる非接触方式の帯電器である。また、帯電チャージャ222Aに代えて、帯電ブラシや帯電ローラを用いた接触方式の帯電器を用いることもできる。
The photosensitive drum 221 </ b> A is irradiated with image light based on black image information from the
現像ユニット223Aは、感光体ドラム221Aの表面にブラックのトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。また、現像ユニット223Aは、2つのトナーボックス225A,225Aを備えている。トナーボックス225Aは、ブラックの未使用のトナーを収容する。収容されているトナーは、図示しない供給路を介して現像ユニット223Aに供給される。クリーニングユニット224Aは、感光体ドラム221Aの表面に当接するクリーニングブレードを有し、残留したトナーを除去、回収する。
The developing
画像形成ステーション22B〜22Dも、画像形成ステーション22Aと同様に構成されている。ただし、画像形成ステーション22B,22C及び22Dのそれぞれには、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像情報によって変調された画像光が露光ユニット20から照射される。また、現像ユニット223B,223C及び223Dのそれぞれは、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを感光体ドラム221B,221C及び221Dに供給する。この現像ユニット223B,223C,223Dには、各色相のトナーを収容するトナーボックス225B,225C,225Dが1つずつ接続されている。
The
これによって、感光体ドラム221B,221C及び221Dのそれぞれには、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像が形成される。
As a result, toner images of hues of cyan, magenta, and yellow are formed on the
なお、現像ユニット223Aのように2つのトナーボックス225A,225Aが配置されているのは、他の色相のトナーよりも使用量が多いブラックのトナーの収容量を多くするためである。
The reason why the two
また、ブラックの感光体ドラム221Aは、他の色相の感光体ドラム221B〜221Dよりも径が大きく形成されている。これは、カラー画像形成よりもモノクロの画像形成の方が実行頻度が高いため、カラー画像形成にのみ用いられる感光体ドラム221B〜221Dよりもブラックの感光体ドラム221Aの方が使用頻度が高くなるからである。径を大きくすることで、感光体ドラム221Aの表面積が大きくなり、トナー像を形成できる面積も大きくなる。これにより、感光体ドラム221Aの表面を形成する感光層の寿命が延びる。 Further, the black photosensitive drum 221A has a larger diameter than the photosensitive drums 221B to 221D of other hues. This is because the frequency of monochrome image formation is higher than that of color image formation, and therefore the use frequency of the black photosensitive drum 221A is higher than that of the photosensitive drums 221B to 221D used only for color image formation. Because. Increasing the diameter increases the surface area of the photosensitive drum 221A and increases the area on which the toner image can be formed. Thereby, the lifetime of the photosensitive layer forming the surface of the photosensitive drum 221A is extended.
本実施形態の画像形成装置100は、4色で画像形成を行うカラー画像形成モード及びブラックの単色で画像形成を行うモノクロ画像形成モードの実行が可能である。カラー画像形成モードで画像形成される場合、4つの画像形成ステーション22A〜22Dの全てにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われる。中間転写ベルト211の外周面にはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像がこの順で順次重ね合わされて転写される。
The
また、モノクロ画像形成モードで画像形成される場合には、ブラックの画像形成ステーション22Aのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト11の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
When an image is formed in the monochrome image forming mode, the electrostatic latent image and the toner image are formed only in the black
用紙収容部3は、それぞれに単一種類の複数枚の用紙が収納される給紙カセット31,32,33,34等を備えている。
The
用紙搬送部4は、給紙カセット31〜34から二次転写位置Qを経由し、スキャナ部1と画像形成部2との間に位置する排紙トレイ5に至る第1用紙搬送路41を備えている。この第1用紙搬送路41上には、ピックアップローラ42A,42B,42C,42D、給紙ローラ43A,43B,43C,43D、レジストレーションローラ44、排紙ローラ46、定着装置50等が配置されている。
The paper transport unit 4 includes a first
また、用紙搬送部4には、第1用紙搬送路41の定着ユニット45と排紙ローラ46との間を第1用紙搬送路41の用紙搬送方向におけるレジストレーションローラ44の上流側に連絡する第2用紙搬送路47を備えている。第2用紙搬送路47は、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成時に排紙ローラ46の反転によってスイッチバック搬送される片面画像形成済の用紙を搬送する。
Further, the sheet conveying section 4 is connected to the upstream side of the
用紙収容部3から第1用紙搬送路41上を搬送された用紙は、二次転写位置Qを通過する際に中間転写ベルト211からのトナー像の転写が転写される。レジストレーションローラ44は、回転を停止した状態で搬送されてきた用紙の先端を一旦狭持し、レジストレーションローラ44を通過した用紙の先端が二次転写位置Qに到達する時に中間転写ベルト211に付着しているトナー像の先端が二次転写位置Qに到達するタイミングで回転を開始する。
When the paper transported from the
また、レジストレーションローラ44は、回転が停止している状態で搬送されてきた用紙の先端に当接することにより、用紙の斜め送りを矯正する機能も有している。
The
定着装置50は、図2に示すように、加熱ローラ51、加圧ローラ55及びクリーニング装置56等から構成され、二次転写位置Qで用紙に転写されたトナー像を定着させる。なお、図2は、定着装置50の概略の構成を示す正面断面図である。加熱ローラ51は、内部に二本のヒータランプ51A,51Aを有し、加圧ローラ55との間を通過する用紙を加熱してトナーを溶融する。ヒータランプ51A,51Aは、内部から加熱ローラ51の周面を加熱する。
As shown in FIG. 2, the fixing
また、加熱ローラ51の周面の一部には、加熱ベルト52が当接している。加熱ベルト52は、従動ローラ53,54によって張架され、外部から加熱ローラ51の周面を補助的に加熱する。また、加熱ベルト52は、加熱ローラ51の回転に伴って回転する。従動ローラ53及び54は、加熱ベルト52の回転にしたがって回転し、内包するヒータランプ53A,54Aの熱を加熱ベルト52に伝達する。
Further, the
加圧ローラ55は、加熱ローラ51の周面の一部に当接し、加熱ローラ51との間を通過する用紙を圧接する。また、加圧ローラ55は、ヒータランプ55Aを内包し、通過する用紙上のトナーを補助的に加熱し、また当接する加熱ローラ51の周面を補助的に加熱する。用紙は、加熱ローラ51及び加圧ローラ55の間のニップ部を通過する際に加熱、圧接され、トナー像が表面に堅牢に定着する。その後、用紙は排紙トレイ5に排出される。これにより、用紙の画像形成処理が終了する。
The
クリーニング装置56は、ウェブシート57、送出ローラ58、巻取ローラ59、押圧ローラ60及びテンションローラ61,62等から構成され、加熱ローラ51の周面に付着した残留トナー等を除去、回収する。
The cleaning device 56 includes a web sheet 57, a
ウェブシート57は、帯状の織布又は不織布であり、加熱ローラ51の周面に圧接した時に周面に付着している残留トナー等を除去する。ウェブシート57は、送出ローラ58から押圧ローラ60及びテンションローラ61,62を順に経由して巻取ローラ59までの経路を移動する。
The web sheet 57 is a belt-like woven fabric or non-woven fabric, and removes residual toner and the like adhering to the peripheral surface when pressed against the peripheral surface of the
送出ローラ58は、周面に使用前のウェブシート57を巻回している。巻取ローラ59は、周面に使用済のウェブシート57を巻回する。押圧ローラ60は、ウェブシート57を挟んで加熱ローラ51の周面に圧接する。テンションローラ61,62は、経路中のウェブシート57に所定の張力を付与する。
The
巻取ローラ59は、所定枚数の用紙が加熱ローラ51と加圧ローラ55との間を通過する毎に、所定量だけ回転してウェブシート57を巻き取る。巻取ローラ59は、図示しないモータの駆動によって回転する。モータは、ドライバを介して接続された制御部70(図1参照)によって駆動が制御される。制御部70は、画像形成装置全体の動作を制御する。
The winding
加熱ローラ51の周面には、図2に示すように温度検知センサ65が配置されている。温度検知センサ65は、加熱ローラ51の周面の温度を検知し、この検知結果を制御部70に出力する。制御部70は、受け取った検知結果に基づいてヒータランプ51A、53A,54A,55A等の動作を制御し、加熱ローラ51の周面温度を設定温度に保持する。設定温度は、加熱ローラ51の周面温度の目標温度であり、トナーの溶融温度よりも高い温度(160℃〜200℃)に設定される。
As shown in FIG. 2, a
なお、加熱ローラ51,加熱ベルト52、従動ローラ53.54及び加圧ローラ55、は、本発明の加熱部材に含まれる。
The
定着装置50は、図2及び図3に示すように、加熱ローラ51等を収容するケース50Aの外側に位置するダクト80を備えている。図3は、定着装置50の概略の構成を示す上面図である。図3の紙面左側が画像形成装置100の正面側であり、右側が背面側となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
ダクト80は、吸気口81、排気口82等を有し、ケース50の周囲全体を覆って定着装置50内部から放出される熱を遮断する。ダクト80は、内部に収容された空気(層)が加熱ローラ51等から放出される熱を吸収する。したがって、定着装置50の周辺に配置されている感光体ドラム221Aや、定着装置50よりも用紙搬送方向の下流側の第1用紙搬送路41や第2用紙搬送路47等が定着装置50によって加熱されることを防止する。
The
なお、本実施形態では、ダクト80を用いてケース50の周囲全体を覆っているが、定着装置50の加熱ローラ51等の加熱部材の少なくとも一部の位置を経由すればよい。特に、加熱部材と感光体ドラム221との間、及び、加熱部材と用紙搬送路41,47のうち加熱部材(加熱ローラ51)を通過した用紙を搬送する用紙搬送路41、47との間にダクト80が位置していることが望ましい。
In the present embodiment, the entire periphery of the
吸気口81及び排気口82は、画像形成装置100のフレーム100Aに形成され、画像形成装置100の外部とダクト80を連通する。また、ダクト80の内部の吸気口81付近には、送風ファン85が配置されている。送風ファン85は、駆動モータ86によって回転し、図3の矢印に示す吸気口81から排気口82に向かう方向に画像形成装置100の外部から空気を送る。駆動モータ86は、ドライバ87を介して制御部70によって動作が制御される。なお、送風ファン85、駆動モータ86、ドライバ87が、本発明の送風手段に含まれる。
The
これによって、送風ファン85によってダクト80内部の空気が外部の空気に常に入れ替えられるので、加熱ローラ51等の加熱部材からの熱を吸収した空気を介して周辺装置等が加熱されることを防止でき、画像品位の低下を防止することができる。なお、送風ファン85の配置位置は、図3に示すような吸気口81付近には限定されず、送風できればダクト80内のいずれの位置でもよく、また吸気口81、排気口82の外部側付近に配置してもよい。
As a result, the air inside the
ダクト80の外壁部材80Aの内側面のケース50A側には、複数のフィン90が形成されている。フィン90によって、外壁部材80Aの内側面と空気との接触面積を増加させることができるので、ダクト80の内壁面に伝達された加熱ローラ51等の加熱部材から熱を空気中に放出し易くでき、断熱性能をより向上させることができる。また、ダクト80内部の空気流を乱流とすることが可能となり、断熱性能を向上させることができる。なお、外壁部材80Aの内側面にフィン90を設けない構成であってもよい。
A plurality of
本実施形態のダクト80の外壁部材80Aのうちケース50Aに対向する外壁部材80Aは、ケース50Aに対向しない外壁部材80Aよりも熱伝導率が高い。そのため、感光体ドラム221A等のの周辺装置等に対向するダクト80の外壁部材80Aの温度が上昇し難く、加熱されても熱伝導率の高い方の外壁部材80Aに熱が移動していくので、周辺装置等の加熱をより確実に防止することができる。本実施形態では、ダクト80の外壁部材80Aのうちのケース50Aに対向する外壁部材80AにAlを用い、それ以外の外壁部材80AにAlよりも熱伝導率の低い鉄を用いた。なお、外壁部材80A全体のの熱伝導率を一定にした構成であってもよい。
Of the
図4は、送風ファン85の送風量と画像形成装置100の処理状態との関係を示す説明図である。送風ファン85は、制御部70によって送風量Wが制御されている。制御部85は、駆動モータ86への入力電圧Vmを変化させることで送風ファン85の送風量を調整している。なお、送風ファン50の送風量は一定であってもよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the amount of air blown by the
画像形成装置100の処理状態は、ウォームアップモード、待機モード、画像形成処理、省エネモード、節電モード等の種々の状態がある。ウォームアップモードは、画像形成装置100の通電開始時の処理を行う。この時、加熱ローラ51を設定温度となるように加熱する。通電開始時の加熱ローラ51は、使用されずに冷えた状態であるので加熱ローラ51への加熱量が多いため、放出される熱量も多い。したがって、送風ファン85の送風量も最大風量としている。
The processing state of the
待機モードは、画像形成要求を受け付けてすぐに画像形成処理の開始が可能となるように各部に電力を供給している。この時、設定温度に達している加熱ローラ51の周面温度が設定温度付近となるように、所定温度以上で維持できるように制御されている。所定温度は、周面温度よりも低いが、画像形成要求を受け付けた後に、すぐに加熱ローラ51が設定温度に到達できて画像処理を開始できるような温度である。そのため、ウォームアップモードや画像形成処理時よりも発熱量は少ないので送風量も少ない。
In the standby mode, power is supplied to each unit so that the image forming process can be started as soon as an image forming request is received. At this time, control is performed so that the peripheral surface temperature of the
画像形成処理は、画像形成要求を受け付けた後から用紙が排紙トレイ5に排出されるまでの処理である。この時、加熱ローラ51の周面の熱が用紙に奪われるので、設定温度に維持するために発熱量が多く、放出される熱量も多い。したがって、ウォームアップモード時と同様に送風ファン85の送風量も最大風量としている。
The image forming process is a process from when the image forming request is received until the paper is discharged to the
省エネモードは、画像形成装置100の各部へ最低限の電力を供給する。そのため、加熱ローラ51の周面温度も所定温度より低く、送風ファン85の送風量も低くなっている。節電モードは、画像形成装置100を長時間使用しない場合等に制御部70へ電力を供給するのみで他へ電力を供給しないモードである。この時は、加熱ローラ51への加熱は行われていないので送風ファン85の送風量もゼロである。これによって、不必要に送風ファン85を回転させることを防止でき、省エネルギ化、騒音の低減を図ることができる。
In the energy saving mode, a minimum amount of power is supplied to each unit of the
なお、本実施形態では、画像形成装置100の制御部70を用いて定着装置50の動作を制御しているが、画像形成装置100と定着装置50とで別々に制御部を設けてもよい。
In this embodiment, the operation of the fixing
41−第1用紙搬送路
47−第2用紙搬送路
50−定着装置
51−加熱ローラ
52−加熱ベルト
55−加圧ローラ
70−制御部
80−ダクト
81−吸気口
82−排気口
85−送風ファン
100−画像形成装置
41-first sheet conveyance path 47-second sheet conveyance path 50-fixing device 51-heating roller 52-heating belt 55-pressure roller 70-control unit 80-duct 81-intake port 82-exhaust port 85-fan 100-Image forming apparatus
Claims (9)
前記画像形成装置の外部に露出する吸気口及び排気口を有するダクトであって、前記吸気口から前記加熱部材の周囲の少なくとも一部の位置を経由して前記排気口に至るダクトと、
前記外部の空気を前記吸気口から流入させて前記排気口から排出する方向に風を送る送風手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。 An unfixed developer image, which is located on a sheet conveyance path disposed inside an image forming apparatus that forms an image on a sheet and is transferred to the sheet from an image carrier disposed inside the image forming apparatus, is heated. In a fixing device having a heating member,
A duct having an intake port and an exhaust port exposed to the outside of the image forming apparatus, the duct extending from the intake port to the exhaust port via at least a portion of the periphery of the heating member;
A fixing device, comprising: a blowing unit that sends the external air from the intake port and sends air in a direction of discharging from the exhaust port.
請求項1〜8の何れかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms an image by transferring a developer image to paper,
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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