JP2010211093A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関し、特に、加熱体が異常に昇温したときに電源からの電力供給を遮断するためのサーモスタット等の過昇温防止部材を具備した定着装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof, and a fixing device installed therein, and more particularly, when a heating body is heated abnormally, The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus provided with an excessive temperature rise prevention member such as a thermostat for interrupting power supply.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、プリント動作が終了した後に定着装置の加熱体が過昇温してしまう問題が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照。)。
Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, there has been known a problem that a heating body of a fixing device overheats after a printing operation is completed (see, for example,
詳しくは、定着装置には、ヒータや電磁誘導加熱装置等により加熱される加熱ローラ、定着ローラ等の加熱体(加熱部材)が設置されている。これらの定着装置は、プリント動作(記録媒体の搬送動作)中には、定着ベルトや定着ローラ等の定着部材を介して記録媒体に加熱体の熱が奪われるために、加熱体の温度が異常に高くなることはない。ところが、プリント動作を終了した直後には、記録媒体への熱の移動が急になくなるために、加熱体の芯金等に蓄積された熱等により加熱体の温度が異常に高くなってしまう(このような現象を、プリント終了後の「オーバーシュート」という。)。
特に、このような問題は、連続プリント動作が終了した直後等に生じやすい。また、画像形成装置のプリント速度(CPM)が高いほど、又は、搬送する記録媒体の坪量が大きいほど、上述した問題が生じやすい。
Specifically, the fixing device is provided with a heating body (heating member) such as a heating roller heated by a heater, an electromagnetic induction heating device, or the like, and a fixing roller. In these fixing devices, during the printing operation (recording medium conveyance operation), the heating medium is deprived of heat by the recording medium via a fixing member such as a fixing belt and a fixing roller, so the temperature of the heating body is abnormal. It will never be expensive. However, immediately after the end of the printing operation, the heat transfer to the recording medium is suddenly stopped, so that the temperature of the heating body becomes abnormally high due to the heat accumulated in the core metal of the heating body ( This phenomenon is called “overshoot” after printing.)
In particular, such a problem is likely to occur immediately after the end of the continuous printing operation. Further, the higher the printing speed (CPM) of the image forming apparatus or the larger the basis weight of the recording medium to be conveyed, the more likely the problems described above occur.
一方、従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される定着装置において、加熱体の過昇温による定着装置の構成部品の熱的破損を防止するために、加熱体が異常に昇温したときに電源からヒータへの電力供給を遮断するためのサーモスタット等の過昇温防止部材を設置する技術が知られている(例えば、特許文献3等参照。)。
また、特許文献3には、過昇温防止部材(過昇温防止手段)を正常に機能させることを目的として、通常の加熱動作時に過昇温防止部材を冷却手段によって冷却して、加熱体が所定温度に達した時点で冷却手段の稼動を停止する技術が開示されている。
On the other hand, conventionally, in a fixing device installed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the heating body rises abnormally in order to prevent thermal damage to the components of the fixing device due to overheating of the heating body. There is known a technique of installing an excessive temperature rise prevention member such as a thermostat for cutting off power supply from a power source to a heater when heated (see, for example, Patent Document 3).
Further, in Patent Document 3, for the purpose of causing the excessive temperature rise prevention member (over temperature rise prevention means) to function normally, the over temperature rise prevention member is cooled by the cooling means during normal heating operation, and the heating body Discloses a technique for stopping the operation of the cooling means when the temperature reaches a predetermined temperature.
上述した従来の定着装置は、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等に、加熱体のオーバーシュートが生じてしまい、これにより過昇温防止部材が誤動作してしまうことがあった。
特に、加熱ローラの薄肉化や立ち上がり特性の良いヒータの採用等によって加熱体の昇温効率が高められた近年の定着装置においては、加熱体の異常な過昇温を確実に防止するために過昇温防止部材(サーモスタット)の動作温度が比較的低く設定される場合が多く、上述したオーバーシュート時の過昇温防止部材の誤動作が生じやすくなっていた。
そして、上述したオーバーシュート時の過昇温防止部材の誤動作が生じると、その後にサービスマンによるメンテナンスがおこなわれるまで、画像形成装置への通電ができずに画像形成装置を使用できない「ダウンタイム」が生じてしまっていた。
In the conventional fixing device described above, when the main switch of the main body of the image forming apparatus is turned off during the printing operation or immediately after the completion of the printing operation, when the conveyance of the recording medium is stopped (jammed) during the printing operation, When a power failure occurs during or immediately after the end of the printing operation and power is not supplied to the image forming apparatus, an overshoot of the heating element may occur, which may cause the overheat prevention member to malfunction. It was.
In particular, in a recent fixing device in which the temperature rise efficiency of the heating body is increased by thinning the heating roller or adopting a heater having good rise characteristics, an excessive overheating temperature of the heating body is surely prevented. In many cases, the operating temperature of the temperature rise prevention member (thermostat) is set to be relatively low, and the malfunction of the excessive temperature rise prevention member at the time of overshooting described above is likely to occur.
If the above-described excessive temperature rise prevention member malfunctions during overshoot, the "down time" in which the image forming apparatus cannot be used without energizing the image forming apparatus until subsequent maintenance is performed by a service person. Has occurred.
一方、上述した特許文献3の技術は、ヒータに電力供給をおこなう電源からの電力供給によって、通常の加熱動作時に過昇温防止部材を冷却手段によって冷却する技術であるため、上述した問題を解決することができなかった。すなわち、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等には、冷却手段を稼動することができずに、上述したオーバーシュート時の過昇温防止部材の誤動作が生じやすくなっていた。 On the other hand, since the technique of Patent Document 3 described above is a technique that cools the excessive temperature rise prevention member by the cooling means during normal heating operation by supplying power from a power source that supplies power to the heater, the above-described problem is solved. I couldn't. That is, when the main switch of the image forming apparatus main body is turned off during the printing operation or immediately after the printing operation is completed, when the conveyance of the recording medium is stopped (jammed) during the printing operation, or during the printing operation or immediately after the printing operation is completed. When a power failure occurs and power is no longer supplied to the image forming apparatus, the cooling means cannot be operated, and the above-described excessive temperature rise prevention member malfunctions easily during overshoot. .
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱体のオーバーシュートが生じることにともない過昇温防止部材が誤動作することのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When the main switch of the image forming apparatus main body is turned off during the printing operation or immediately after the printing operation is completed, or the recording medium is conveyed during the printing operation. Even when the printer stops (jammed) or when power is not supplied to the image forming apparatus due to a power outage during printing operation or immediately after the printing operation is over, An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus in which a temperature rise prevention member does not malfunction.
この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、記録媒体上にトナー像を定着する定着装置であって、第1電源から電力が供給されて直接的又は間接的に加熱される加熱体と、前記加熱体の温度が所定値に達したときに前記第1電源からの電力供給を遮断するための過昇温防止部材と、前記過昇温防止部材を冷却する冷却手段と、を備え、前記冷却手段は、前記第1電源からの電力供給が終了又は中断した後に、前記第1電源とは異なる第2電源から電力が供給されて所定時間だけ稼動するものである。 The fixing device according to the first aspect of the present invention is a fixing device that fixes a toner image on a recording medium, and is a heating body that is directly or indirectly heated by being supplied with electric power from a first power source. And an excessive temperature rise prevention member for cutting off power supply from the first power source when the temperature of the heating body reaches a predetermined value, and a cooling means for cooling the excess temperature rise prevention member. The cooling means is operated for a predetermined time after power is supplied from the second power source different from the first power source after the power supply from the first power source is terminated or interrupted.
また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記冷却手段は、装置の稼動が停止したときに稼動するものである。 The fixing device according to a second aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the cooling means operates when the operation of the apparatus is stopped.
また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記第1電源は、商用電源であって、前記第2電源を、画像形成装置本体に設置された電池としたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the first power source is a commercial power source, and the second power source is connected to the image forming apparatus main body. The battery is installed in
また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記第1電源は、商用電源であって、前記第2電源を、画像形成装置本体に設置されるとともに前記商用電源によって充電される充電式電池としたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the first power source is a commercial power source, and the second power source is connected to the image forming apparatus main body. And a rechargeable battery that is charged by the commercial power source.
また、請求項5記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記加熱体の温度を検知する温度検知手段を備え、前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値以下になったときに稼動を停止するものである。 A fixing device according to a fifth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a temperature detecting means for detecting a temperature of the heating body, wherein the cooling means The operation is stopped when the temperature detected by the temperature detecting means falls below a predetermined value.
また、請求項6記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記加熱体の温度を検知する温度検知手段を備え、前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値A以上になったときに稼動を開始して、前記温度検知手段で検知した温度が前記所定値Aよりも大きな所定値B以上になったときに稼動を停止するものである。 A fixing device according to a sixth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a temperature detecting unit that detects a temperature of the heating body, and the cooling unit includes: The operation is started when the temperature detected by the temperature detection means becomes equal to or higher than a predetermined value A, and the operation is started when the temperature detected by the temperature detection means becomes equal to or higher than a predetermined value B greater than the predetermined value A. Is to stop.
また、請求項7記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記過昇温防止部材は、サーモスタットであって、前記冷却手段を、前記サーモスタットに対向する冷却ファンとしたものである。 The fixing device according to a seventh aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the excessive temperature rise prevention member is a thermostat, and the cooling means is This is a cooling fan facing the thermostat.
また、請求項8記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、定着補助ローラと、前記第1電源に電気的に接続されたヒータが内設された加熱ローラと、に張架された定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記加熱体を、前記加熱ローラ又は前記定着ベルトとしたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein a fixing auxiliary roller and a heater electrically connected to the first power source are provided. A heating roller provided, a fixing belt stretched on the heating roller, and a pressure member that forms a nip portion that is pressed against the fixing auxiliary roller via the fixing belt to convey a recording medium, and The heating body is the heating roller or the fixing belt.
また、この発明の請求項9記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項8のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。 An image forming apparatus according to a ninth aspect of the present invention includes the fixing device according to any one of the first to eighth aspects.
本発明は、第1電源からの電力供給が終了又は中断した後に、第1電源とは異なる第2電源からの電力供給によって所定時間だけ冷却手段を稼動して過昇温防止部材を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱体のオーバーシュートが生じることにともない過昇温防止部材が誤動作することのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, after the power supply from the first power supply is terminated or interrupted, the cooling means is operated for a predetermined time by the power supply from the second power supply different from the first power supply to cool the excessive temperature rise prevention member. Yes. As a result, when the main switch of the image forming apparatus main body is turned off during the printing operation or immediately after the printing operation is finished, when the conveyance of the recording medium is stopped (jammed) during the printing operation, or during the printing operation or the printing operation is completed. Even when a power failure occurs immediately after the power is not supplied to the image forming apparatus, the overheating prevention member does not malfunction due to the overshoot of the heating body, and the fixing device, An image forming apparatus can be provided.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図7にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1,
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態1における画像形成装置は、記録媒体Pの搬送速度(プロセス線速)が352mm/秒程度に、A4サイズの記録媒体Pを横向きに連続搬送したときの生産性が75CPM程度に設定された高速機である。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus
The image forming apparatus according to the first embodiment has a productivity of about 75 CPM when the conveyance speed (process linear speed) of the recording medium P is continuously about 352 mm / second and the A4-sized recording medium P is continuously conveyed in the horizontal direction. It is a high-speed machine set to.
次に、図2にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、定着装置20は、加熱体としての定着ベルト21、定着補助ローラ22、加熱ローラ23、ヒータ25、加圧部材としての加圧ローラ31、過昇温防止部材(過昇温防止手段)としてのサーモスタット48、冷却手段としての冷却ファン50、温度検知手段としての温度センサ40、分離板37、ガイド板35、等で構成されている。
Next, the configuration / operation of the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
ここで、加熱体としての定着ベルト21(定着部材)は、ポリイミド等の樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端状ベルト(周長が70mm程度に設定されている。)である。定着ベルト21の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト21の離型層は、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等で形成されている。定着ベルト21の表層に離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ベルト21は、2つのローラ部材(定着補助ローラ22と加熱ローラ23とである。)に張架・支持されて、図2中の矢印方向に走行する。そして、定着ベルト21は、第1電源としての商用電源61(商用電源A)から電力供給されて間接的に加熱されることになる。すなわち、定着ベルト21は、商用電源61から電力供給されるヒータ25の輻射熱によって加熱される加熱ローラ23から受熱して、加熱されることになる。
定着部材として熱容量の低い定着ベルト21を用いることで、装置の昇温特性が向上する。
Here, the fixing belt 21 (fixing member) as a heating body is an endless belt having a multilayer structure in which an elastic layer and a release layer are sequentially laminated on a base layer made of a resin material such as polyimide (perimeter is 70 mm). Is set to a degree.) The elastic layer of the fixing
By using the fixing
定着補助ローラ22は、SUS304等の芯金22a上に、発泡性シリコーンゴム等の発泡材料からなる弾性層22bが形成されたローラ部材(外径が52mm程度、肉厚が10mm程度に設定されている。)であって、加圧部材としての加圧ローラ31に定着ベルト21を介して当接してニップ部を形成する。弾性層22bを発泡材料で形成することで、ニップ部におけるニップ幅(ニップ量)を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト21の熱が定着補助ローラ22に移行しにくくなる。定着補助ローラ22は、図2中の時計方向に回転する。
The fixing
加熱ローラ23は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料からなる中空構造のローラ部材(円筒体)であって、その円筒体の内部にはヒータ25(熱源)が固設されている。
加熱ローラ23の肉厚を1mm以下に設定することで、熱容量が低下して装置の昇温特性が向上する(立ち上がり時間が短縮化される。)。ここで、本実施の形態1における加熱ローラ23は、アルミニウムで形成され、肉厚が0.6mm、外径が35mmに設定されている。
The
By setting the thickness of the
加熱ローラ23のヒータ25(加熱手段)は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板(不図示である。)に固定されている。そして、画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオンされた状態で、第1電源としての商用電源61(商用電源A)から画像形成装置本体1の制御部(装置本体制御部)63、ヒータ制御部64を介してヒータ25に電力が供給される。そして、ヒータ制御部64により出力制御されたヒータ25からの輻射熱によって加熱ローラ23が加熱されて、さらに加熱ローラ23によって加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。すなわち、定着ベルト21と加熱ローラ23とは、商用電源61(第1電源)から電力が供給されて間接的に加熱されることになる(商用電源61から電力供給されるヒータ25によって間接的に加熱されることになる。)。
ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に非接触で対向する温度検知手段としての温度センサ40(サーモパイル)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度検知手段としての温度センサ40の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
ここで、本実施の形態1では、ヒータ25として、定格ワット数が1200ワットのものを用いている。このように、ヒータ25の総ワット数を大きくすることで、装置の立ち上がり時間(ウォーミングアップ時間)を短くすることができる。
The heater 25 (heating means) of the
The output control of the
Here, in the first embodiment, the
また、加圧部材としての加圧ローラ31は、主として、芯金32と、芯金32の外周面に接着層を介して形成された弾性層33と、からなる。加圧ローラ31の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
そして、加圧ローラ31は、不図示の加圧機構によって定着ベルト21を介して定着補助ローラ22に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ベルト21との間に、所望のニップ部が形成される。なお、上述の加圧機構は加圧解除(又は減圧)ができるように構成されている。
また、本実施の形態1では、定着ベルト21の加熱効率を向上させるために、加圧ローラ31にヒータ34が内設されている。そして、加圧ローラ31の表面温度を検知する温度センサ45の検知結果に基いてヒータ34の出力制御がおこなわれている。
The
The
In the first embodiment, a
なお、本実施の形態1における定着装置では、待機時(稼動停止時)における、加熱ローラ23の制御温度が170℃、加圧ローラ31の制御温度が150℃に設定されている。また、通紙時(稼動時)における、加熱ローラ23の設定温度が165℃、加圧ローラ31の設定温度が120℃に設定されている。
In the fixing device according to the first embodiment, the control temperature of the
図2を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部(ニップ部である。)の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板35が配設されている。ガイド板35は、定着装置20の側板に固設されている。
また、定着ベルト21の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板37が配設されている。分離板37を設置することで、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21の走行に沿って定着ベルト21に巻き付いてしまう不具合を軽減することができる。
Referring to FIG. 2, guide
Further, a
上述のように構成された定着装置20は、次のように動作する。
装置本体1のメインスイッチ62が投入されると、第1電源としての商用電源61からヒータ25に交流電圧が印加(給電)されるとともに、定着ベルト21(定着補助ローラ22、加熱ローラ23)及び加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。なお、商用電源61は、画像形成装置本体1に設置された定着装置20以外の装置(例えば、作像部や給紙部や搬送部等である。)への電力供給源ともなっている。
その後、給紙部7から記録媒体Pが給送されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが記録媒体P上に未定着画像として担持される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。そして、定着ベルト21による加熱と、定着ベルト21(定着補助ローラ22)及び加圧ローラ31の押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、回転する定着ベルト21及び加圧ローラ31によってそのニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
The fixing
When the
Thereafter, the recording medium P is fed from the
以下、本実施の形態1の定着装置20において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図2を参照して、定着ベルト21を挟んで加熱ローラ23に対向する位置には、過昇温防止部材としてのサーモスタット48(非接触型サーモスタット)が設置されている。このサーモスタット48(過昇温防止部材)は、定着ベルト21の表面温度(間接的には加熱ローラ23の温度である。)が異常に昇温して所定値に達したときに、商用電源61(第1電源)からの電力供給を遮断するためのものである。具体的に、図示は省略するが、サーモスタット48(過昇温防止部材)は、その検知温度が所定値(動作温度であって、本実施の形態1では180℃程度に設定されている。)に達したときに、ヒータ25の電気回路を遮断するように構成されている。
なお、本実施の形態1では非接触型のサーモスタット48を用いたが、接触型のサーモスタットを用いることもできる。また、本実施の形態1ではサーモスタット48を定着ベルト21を介して加熱ローラ23に対向する位置に配設したが、サーモスタット48を加熱ローラ23(加熱体)に直接的に対向(又は接触)する位置に配設することもできる。
Hereinafter, the characteristic configuration and operation of the fixing
Referring to FIG. 2, a thermostat 48 (non-contact type thermostat) as an excessive temperature rise prevention member is installed at a position facing the
In the first embodiment, the
さらに、本実施の形態1では、サーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却する冷却手段としての冷却ファン50が設置されている。冷却ファン50(冷却手段)の近傍には、サーモスタット48を効率的に冷却できるように、ダクトが設けられている。
そして、この冷却ファン50は、画像形成装置本体1のメインスイッチ62によってオン・オフされる第1電源としての商用電源61(商用電源A)とは異なる第2電源としての商用電源52(商用電源B)から電力が供給されて稼動する。詳しくは、第1電源としての商用電源61からの電力供給が終了又は中断した後に、冷却ファン50は、第2電源(別電源)である商用電源52から電力が供給されて、ファン制御部51によって制御されて所定時間(本実施の形態1では60秒間に設定されている。)だけ稼動して、サーモスタット48を冷却する。
Further, in the first embodiment, a cooling
The cooling
さらに詳しくは、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体Pの搬送が停止(ジャム)した場合等には、画像形成装置1(定着装置20)の稼動が停止されるとともに、第1電源としての商用電源61から装置本体制御部63への電力供給が終了又は中断される。このとき、ヒータ制御部64への通電も終了又は中断されて、その状況を電流センサ65が検知して、それをトリガーとして第2電源としての商用電源52によって電力供給されているファン制御部51を介して冷却ファン50を稼動する。すなわち、画像形成装置1(定着装置20)の稼動が停止して、かつ、第1電源としての商用電源61からの電力供給が終了又は中断した後に、冷却ファン50が作動してサーモスタット48の所定時間の冷却がおこなわれて、その後に冷却ファン50の稼動が停止する。
More specifically, when the
このような構成・動作により、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体Pの搬送が停止(ジャム)した場合等に、加熱ローラ23や定着ベルト21のオーバーシュート(装置停止後に温度が上昇する現象である。)が生じてしまっても、冷却ファン50によってサーモスタット48が所定時間だけ冷却されているために、サーモスタット48の誤動作を防止することができる。なお、サーモスタット48の誤動作が生じると、装置としてはオーバーシュートによる不具合が装置に生じていないのに、装置に不具合が生じているものとしてヒータ25の回路を遮断してしまい、サービスマンによるメンテナンスが完了するまで画像形成装置1にダウンタイムが発生してしまうことになる。
With such a configuration and operation, when the
図3は、本実施の形態1における画像形成装置1のメインスイッチ62をオフした後の加熱ローラ23及びサーモスタット28の温度変動を示すグラフである。また、図4は、従来の画像形成装置(冷却ファン50が設置されていないものである。)のメインスイッチをオフした後の加熱ローラ23及びサーモスタット28の温度変動を示すグラフである。図3及び図4は、上述した効果を確認するために本願発明者がおこなった実験の結果を示すものである。
図3及び図4において、横軸は時間を示し、縦軸は温度を示す。また、図中の、実線グラフは加熱ローラ23の温度変動を示し、破線グラフはサーモスタット48の温度変動を示すものである。また、一点鎖線で示す直線は、サーモスタット48の動作温度(異常を検知する温度である。)であって、約180℃に設定されている。すなわち、メインスイッチ62がオフ(電源オフ)された後に、サーモスタット48の温度が一点鎖線で示す動作温度の範囲を超えてしまうと、サーモスタット48が誤動作することになる。
図3及び図4に示すように、電源オフ(通紙停止)後に、加熱ローラ23のオーバーシュートが生じている。そして、図4に示すように、冷却ファン50によるサーモスタット48の冷却をおこなわない場合には、サーモスタット48が加熱ローラ23のオーバーシュートによる温度上昇をダイレクトに検知して、サーモスタット48自体の温度上昇にともない、その温度が一点鎖線で示す動作温度の範囲を超えてしまい、サーモスタット48が誤動作してしまった。これに対して、図3に示すように、冷却ファン50によるサーモスタット48の所定時間(図中の両矢印で示す範囲である。)の冷却をおこなう場合には、サーモスタット48が加熱ローラ23のオーバーシュートによる温度上昇をダイレクトに検知することなく、サーモスタット48自体の温度上昇が抑えられて、その温度が一点鎖線で示す動作温度の範囲を超えずに、サーモスタット48の誤動作が防止された。
FIG. 3 is a graph showing temperature fluctuations of the
3 and 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature. In the figure, the solid line graph shows the temperature fluctuation of the
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, overshoot of the
なお、図5は、プリント速度(CPM)が異なる従来の画像形成装置(冷却ファン50が設置されていないものである。)のメインスイッチ62をオフした後の加熱ローラ23の温度変動を示すグラフである。図5中の、グラフQ1はプリント速度が75CPMの画像形成装置における加熱ローラ23の温度変動を示し、グラフQ2はプリント速度が40CPMの画像形成装置における加熱ローラ23の温度変動を示す。図5の結果から、高速の画像形成装置であるほど加熱ローラ23のオーバーシュートの程度が大きくなるために、上述した冷却ファン50によってサーモスタット48を冷却する効果が有用になることがわかる。
FIG. 5 is a graph showing the temperature fluctuation of the
なお、上述したように、冷却ファン50の稼動開始のタイミングは、メインスイッチ62のオフ信号をトリガーにしているのではなく、ヒータ25への通電の停止を電流センサ65で検知してその検知信号をトリガーにしておこなっている。これにより、プリント動作終了直後にメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中にメインスイッチ62が強制的にオフされた場合の他、プリント動作中に記録媒体Pの搬送が停止(ジャム)した場合等であっても、冷却ファン50が一定時間稼動してサーモスタット48を冷却するために、加熱ローラ23のオーバーシュートによるサーモスタット48の誤動作を確実に防止することができる。
As described above, the operation start timing of the cooling
ここで、本実施の形態1における冷却ファン50(冷却手段)の制御において、温度センサ40(温度検知手段)によって検知された温度(定着ベルト21の表面温度である。)が所定値以下になったときに、冷却ファン50の稼動を停止するように制御することもできる。
具体的に、ヒータ25への通電が停止されて、温度センサ40のよって検知される温度が所定値(加熱ローラ23の温度が200℃に対応する定着ベルト21上の温度である。)を超えた場合には、オーバーシュートによるサーモスタット48の誤動作が生じる状態にあるものとして、冷却ファン50を稼動してサーモスタット48の冷却を60秒間おこなう。これに対して、ヒータ25への通電が停止されて、温度センサ40のよって検知される温度が所定値(加熱ローラ23の温度が200℃に対応する定着ベルト21上の温度である。)以下である場合には、オーバーシュートも小さくサーモスタット48の誤動作が生じる状態にないものとして、冷却ファン50を稼動せずにサーモスタット48の冷却を停止する。
Here, in the control of the cooling fan 50 (cooling means) in the first embodiment, the temperature detected by the temperature sensor 40 (temperature detecting means) (the surface temperature of the fixing belt 21) becomes a predetermined value or less. In this case, the cooling
Specifically, energization of the
このような制御をおこなうことにより、サーモスタット48の誤動作が生じる状態にあるときにのみ、冷却ファン50が稼動されるため、第2電源としての商用電源52から無駄な電力消費をすることなく、サーモスタット48の誤動作防止の実効性を高めることができる。
図6は、このような制御をおこなったときの、加熱ローラ23及びサーモスタット28の温度変動を示すグラフであって、図中の構成要素は先に説明した図3及び図4と共通する。また、図6において、二点鎖線S1は、冷却ファン50の稼動・停止の閾値となる加熱ローラ23の温度(200℃)を示すものである。図6に示すように、通紙停止後に、定着装置20を所定時間(例えば、200秒間である。)だけ空駆動する制御をおこなう場合には、加熱ローラ23の熱が定着ベルト21(空駆動により走行状態にある。)を介して定着補助ローラ22や加圧ローラ31に分散されるために、加熱ローラ23のオーバーシュートを低減することができる。このような場合には、加熱ローラ23の温度が閾値の200℃に達しにくいために、上述した制御により冷却ファン50の稼動が停止される。
なお、ここでは、加熱ローラ23の温度を、温度センサ40によって定着ベルト21を介して間接的に検知して、上述した制御をおこなった。これに対して、加熱ローラ23に直接的に対向する位置に温度検知手段を設置して、加熱ローラ23の温度をこの温度検知手段によって直接的に検知して上述した制御をおこなうこともできる。
By performing such control, the cooling
FIG. 6 is a graph showing temperature fluctuations of the
Here, the above-described control is performed by indirectly detecting the temperature of the
また、本実施の形態1における冷却ファン50(冷却手段)の制御において、温度センサ40(温度検知手段)で検知した温度が所定値A以上になったときに冷却ファン50の稼動を開始して、温度センサ40で検知した温度が所定値Aよりも大きな所定値B以上になったときに冷却ファン50の稼動を停止するように制御することもできる。
図7は、ヒータ25の制御が暴走してしまった場合に、このような制御をおこなったときの、加熱ローラ23及びサーモスタット28の温度変動を示すグラフであって、図中の構成要素は先に説明した図3及び図4と共通する。また、図7において、二点鎖線S1は冷却ファン50の稼動・停止の第1の閾値(所定値A)となる加熱ローラ23の温度(200℃)を示し、二点鎖線S2は冷却ファン50の稼動・停止の第2の閾値(所定値B)となる加熱ローラ23の温度(280℃)を示すものである。図7に示すように、ヒータ25の制御回路において通電センサが故障してしまった場合には、実際にはヒータ25に通電されているにも関わらず通電がないものと判断されてヒータ25が連続点灯してしまうという「ヒータ制御の暴走」が起きる。
このような場合に、図7に示すように、まず、通紙停止後に加熱ローラ23の温度が所定値A(200℃)以上になると、冷却ファン50が稼動されて、一時的にサーモスタット48の温度が低下する。その後、ヒータ制御の暴走により加熱ローラ23の温度が上昇し続けて、加熱ローラ23の温度が所定値B(280℃)以上になると、冷却ファン50の稼動が停止される。これにより、サーモスタット48によって通常の加熱ローラ23のオーバーシュートの範囲を超えた異常昇温が検知されることになる。具体的には、加熱ローラ23が450℃(装置に発火等の不具合が生じるのを充分に防止することができる温度である。)に達する前に、サーモスタット48が作動して、ヒータ25への電力供給が遮断される。
In the control of the cooling fan 50 (cooling means) in the first embodiment, the operation of the cooling
FIG. 7 is a graph showing temperature fluctuations of the
In such a case, as shown in FIG. 7, first, when the temperature of the
以上説明したように、本実施の形態1では、第1電源としての商用電源61からの電力供給が終了又は中断した後に、第1電源とは異なる第2電源としての商用電源52からの電力供給によって所定時間だけ冷却ファン50(冷却手段)を稼動してサーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合であっても、加熱ローラ23や定着ベルト21(加熱体)のオーバーシュートが生じることにともないサーモスタット48が誤動作する不具合を抑止することができる。
As described above, in the first embodiment, after the power supply from the
実施の形態2.
図8にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図8は、実施の形態2における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1の図2に相当する図である。本実施の形態2は、冷却手段50を稼動する第2電源として電池53が用いられている点が、冷却手段50を稼動する第2電源として第2商用電源52が用いられている前記実施の形態1とは相違する。
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. The second embodiment is that the
本実施の形態2における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、定着ベルト21(加熱体)、定着補助ローラ22、加熱ローラ23、ヒータ25、加圧ローラ31、サーモスタット48(過昇温防止部材)、冷却ファン50(冷却手段)、温度センサ40(温度検知手段)、等で構成されている。また、本実施の形態2においても、冷却ファン50は、第1電源としての商用電源61とは異なる第2電源から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングでサーモスタット48を冷却する。
Similarly to the first embodiment, the fixing
ここで、本実施の形態2では、第2電源(別電源)として、画像形成装置本体1に交換自在に設置された電池53が用いられている。そして、ヒータ25への通電の終了又は中断が検知されると、電池53からの電力供給によって冷却ファン50が60秒間稼動してサーモスタット48の冷却がおこなわれる。
特に、本実施の形態2では、第2電源として電池53を用いているために、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置1に電力が供給されなくなった場合であっても、冷却ファン50を独立して稼動させることができる。
Here, in the second embodiment, a
In particular, in the second embodiment, since the
以上説明したように、本実施の形態2では、商用電源61(第1電源)からの電力供給が終了又は中断した後に、商用電源61とは異なる電池53(第2電源)からの電力供給によって所定時間だけ冷却ファン50(冷却手段)を稼動してサーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱ローラ23や定着ベルト21(加熱体)のオーバーシュートが生じることにともないサーモスタット48が誤動作する不具合を抑止することができる。
As described above, in the second embodiment, after power supply from the commercial power supply 61 (first power supply) is terminated or interrupted, power supply from the battery 53 (second power supply) different from the
実施の形態3.
図9にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図9は、実施の形態3における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1の図2に相当する図である。本実施の形態3は、冷却手段50を稼動する第2電源として充電式電池54が用いられている点が、前記実施の形態1とは相違する。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that a
本実施の形態3における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、定着ベルト21(加熱体)、定着補助ローラ22、加熱ローラ23、ヒータ25、加圧ローラ31、サーモスタット48(過昇温防止部材)、冷却ファン50(冷却手段)、温度センサ40(温度検知手段)、等で構成されている。また、本実施の形態3においても、冷却ファン50は、第1電源としての商用電源61とは異なる第2電源から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングでサーモスタット48を冷却する。
Similarly to the first embodiment, the fixing
ここで、本実施の形態3では、第2電源(別電源)として、画像形成装置本体1に設置された充電式電池54(充電池)が用いられている。この充電式電池54は、商用電源61によって充電可能に構成された電池である。詳しくは、充電式電池54の容量が低下すると、充電装置55を介して商用電源61からの電力によって充電される。
そして、ヒータ25への通電の終了又は中断が検知されると、充電式電池54からの電力供給によって冷却ファン50が60秒間稼動してサーモスタット48の冷却がおこなわれる。
特に、本実施の形態3では、第2電源として充電式電池54を用いているために、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置1に電力が供給されなくなった場合であっても冷却ファン50を独立して稼動させることができるとともに、第2電源として通常の電池を用いた場合のように電池の交換作業が不要になる。
Here, in Embodiment 3, a rechargeable battery 54 (rechargeable battery) installed in the image forming apparatus
When the end or interruption of energization of the
In particular, in the third embodiment, since the
以上説明したように、本実施の形態3では、商用電源61(第1電源)からの電力供給が終了又は中断した後に、商用電源61とは異なる充電式電池54(第2電源)からの電力供給によって所定時間だけ冷却ファン50(冷却手段)を稼動してサーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱ローラ23や定着ベルト21(加熱体)のオーバーシュートが生じることにともないサーモスタット48が誤動作する不具合を抑止することができる。
As described above, in the third embodiment, the power from the rechargeable battery 54 (second power supply) different from the
実施の形態4.
図10にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図10は、実施の形態4における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態2の図8に相当する図である。本実施の形態4は、定着部材として定着ローラ230が用いられている点と、加圧部材として加圧パッド310及び加圧ベルト311が用いられている点と、が定着部材として定着ベルト21が用いられ加圧部材として加圧ローラ31が用いられている前記実施の形態2とは相違する。
Embodiment 4 FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 8 of the second embodiment. In the fourth embodiment, the fixing
図10に示すように、本実施の形態4における定着装置20は、加熱体としての定着ローラ230(定着部材)、ヒータ25、加圧パッド310(加圧部材)、加圧ベルト(加圧部材)、補強部材312、サーモスタット48(過昇温防止部材)、冷却ファン50(冷却手段)、温度センサ(温度検知手段)、等で構成されている。また、本実施の形態4においても、冷却ファン50は、第1電源としての商用電源61とは異なる第2電源(本実施の形態4では電池53が用いられている。)から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングでサーモスタット48を冷却する。
As shown in FIG. 10, the fixing
ここで、本実施の形態4では、定着部材として定着ローラ230が用いられている。定着ローラ230は、芯金上に弾性層、離型層等が順次形成されたローラ部材であって、不図示の駆動モータによって図10の時計方向に回転駆動される。定着ローラ230の内部にはヒータ25が設置されていて、ヒータ25の輻射熱によって加熱体としての定着ローラ230が加熱される。また、定着ローラ230に対向する位置には過昇温防止部材としてのサーモスタット48が設置されている。
この定着ローラ230に加圧ベルト311を介して加圧パッド310が圧接することで、双方の部材230、310の間に所望のニップ部が形成されている。加圧パッド310は回転することなく補強部材312によって保持され、加圧ベルト311は定着ローラ230との摩擦力によって図10の反時計方向に回転する。
Here, in the fourth embodiment, a fixing
A
以上説明したように、本実施の形態4でも、前記実施の形態2と同様に、商用電源61(第1電源)からの電力供給が終了又は中断した後に、商用電源61とは異なる電池53(第2電源)からの電力供給によって所定時間だけ冷却ファン50(冷却手段)を稼動してサーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、定着ローラ230(加熱体)のオーバーシュートが生じることにともないサーモスタット48が誤動作する不具合を抑止することができる。
As described above, also in the fourth embodiment, as in the second embodiment, after the power supply from the commercial power supply 61 (first power supply) is terminated or interrupted, the battery 53 ( By supplying power from the second power source), the cooling fan 50 (cooling means) is operated for a predetermined time to cool the thermostat 48 (overheating prevention member). Accordingly, when the
実施の形態5.
図11にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
図11は、実施の形態5における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態2の図8に相当する図である。本実施の形態5は、定着部材として定着フィルム240が用いられている点と、加熱手段としてセラミックヒータ241が用いられている点と、が定着部材として定着ベルト21が用いられ加熱手段としてヒータ25が用いられている前記実施の形態2とは相違する。
A fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 11 is a configuration diagram showing the fixing device according to the fifth embodiment, which corresponds to FIG. 8 of the second embodiment. In the fifth embodiment, the fixing
図11に示すように、本実施の形態5における定着装置20は、加熱体としての定着フィルム240(定着部材)、セラミックヒータ241、保持部材242、加圧ローラ31(加圧部材)、サーモスタット48(過昇温防止部材)、冷却ファン50(冷却手段)、温度センサ(温度検知手段)、等で構成されている。また、本実施の形態5においても、冷却ファン50は、第1電源としての商用電源61とは異なる第2電源(本実施の形態5では電池53が用いられている。)から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングでサーモスタット48を冷却する。
As shown in FIG. 11, the fixing
ここで、本実施の形態5では、定着部材として定着フィルム240が用いられている。定着フィルム240は、ポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等のいずれかからなる単層構造の無端状フィルム状部材であって、加圧ローラ31との摩擦抵抗によって図11の時計方向に回転する。定着フィルム240の内部には、定着フィルム240を介して加圧ローラ31に圧接してニップ部を形成するセラミックヒータ241が設置されている。セラミックヒータ241は、保持部材242によって保持されていて、商用電源61から電力供給を受けている。そして、セラミックヒータ241によって加熱体としての定着フィルム240が加熱される。また、定着フィルム240に対向する位置には過昇温防止部材としてのサーモスタット48が設置されている。
加圧ローラ31は、不図示の駆動モータによって、図11の反時計方向に回転する。
Here, in the fifth embodiment, the fixing
The
以上説明したように、本実施の形態5でも、前記実施の形態2と同様に、商用電源61(第1電源)からの電力供給が終了又は中断した後に、商用電源61とは異なる電池53(第2電源)からの電力供給によって所定時間だけ冷却ファン50(冷却手段)を稼動してサーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、定着フィルム240(加熱体)のオーバーシュートが生じることにともないサーモスタット48が誤動作する不具合を抑止することができる。
As described above, also in the fifth embodiment, as in the second embodiment, after the power supply from the commercial power supply 61 (first power supply) is terminated or interrupted, the battery 53 ( By supplying power from the second power source), the cooling fan 50 (cooling means) is operated for a predetermined time to cool the thermostat 48 (overheating prevention member). Accordingly, when the
実施の形態6.
図12にて、この発明の実施の形態6について詳細に説明する。
図12は、実施の形態6における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態2の図8に相当する図である。本実施の形態6は、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接する定着パッド250が用いられている点が、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接する定着補助ローラ22が用いられている前記実施の形態2とは相違する。
Embodiment 6 FIG.
A sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 12 is a configuration diagram showing the fixing device according to the sixth embodiment, which corresponds to FIG. 8 of the second embodiment. In the sixth embodiment, the
図12に示すように、本実施の形態6における定着装置20は、定着ベルト21、加熱ローラ23、定着パッド250、ヒータ25、加圧ローラ31(加圧部材)、サーモスタット48(過昇温防止部材)、冷却ファン50(冷却手段)、温度センサ(温度検知手段)、等で構成されている。また、本実施の形態6においても、冷却ファン50は、第1電源としての商用電源61とは異なる第2電源(本実施の形態6では電池53が用いられている。)から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングでサーモスタット48を冷却する。
As shown in FIG. 12, the fixing
ここで、本実施の形態6では、定着部材として定着ベルト21が、加熱ローラ23と定着パッド250とによって張架・支持されている。定着パッド250は、定着ベルト21との摺動面が低摩擦材料で形成されていて、定着装置20の側板(不図示である。)に固設されている。そして、定着パッド250が定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接することで所望のニップ部が形成されている。また、定着ベルト21を介して加圧ローラ23に対向する位置には、過昇温防止部材としてのサーモスタット48が設置されている。
加圧ローラ31は、不図示の駆動モータによって、図12の反時計方向に回転する。これにより、加圧ローラ31との摩擦抵抗によって定着ベルト21も図中の矢印方向に走行する。
Here, in the sixth embodiment, the fixing
The
以上説明したように、本実施の形態6でも、前記実施の形態2と同様に、商用電源61(第1電源)からの電力供給が終了又は中断した後に、商用電源61とは異なる電池53(第2電源)からの電力供給によって所定時間だけ冷却ファン50(冷却手段)を稼動してサーモスタット48(過昇温防止部材)を冷却している。これにより、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体1のメインスイッチ62がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止(ジャム)した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱ローラ23や定着ベルト21(加熱体)のオーバーシュートが生じることにともないサーモスタット48が誤動作する不具合を抑止することができる。
As described above, also in the sixth embodiment, as in the second embodiment, after the power supply from the commercial power supply 61 (first power supply) is terminated or interrupted, the battery 53 ( By supplying power from the second power source), the cooling fan 50 (cooling means) is operated for a predetermined time to cool the thermostat 48 (overheating prevention member). Accordingly, when the
なお、前記各実施の形態では、ヒータ25やセラミックヒータ241を用いて加熱体を加熱する定着装置20に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱により加熱体を加熱する定着装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態では、冷却ファン50を定着装置20に設置したが、冷却ファン50を装置本体1側に設置することもできる。
さらに、前記各実施の形態では、加熱体を冷却する冷却手段として冷却ファン50を用いたが、冷却手段はこれに限定されることなく、例えば、サーモスタット48に対して接離自在に稼動するヒートパイプ等を用いることもできる。その場合も、第2電源によってサーモスタット48に対するヒートパイプの稼動(接離動作)をおこなうことで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In each of the embodiments described above, the present invention is applied to the fixing
In each of the above embodiments, the cooling
Further, in each of the above embodiments, the cooling
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト、
22 定着補助ローラ、
23 加熱ローラ、
25、34 ヒータ、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
40 温度センサ(温度検知手段)、
48 サーモスタット(過昇温防止部材)、
50 冷却ファン(冷却手段)、
52 第2商用電源(第2電源)、
53 電池(第2電源)、 54 充電式電池(第2電源)、
61 商用電源(第1電源)、 P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt,
22 fixing auxiliary roller,
23 Heating roller,
25, 34 heater,
31 Pressure roller (pressure member),
40 Temperature sensor (temperature detection means),
48 thermostat (over temperature prevention member),
50 cooling fan (cooling means),
52 second commercial power source (second power source),
53 battery (second power supply), 54 rechargeable battery (second power supply),
61 Commercial power supply (first power supply), P recording medium.
Claims (9)
第1電源から電力が供給されて直接的又は間接的に加熱される加熱体と、
前記加熱体の温度が所定値に達したときに前記第1電源からの電力供給を遮断するための過昇温防止部材と、
前記過昇温防止部材を冷却する冷却手段と、
を備え、
前記冷却手段は、前記第1電源からの電力供給が終了又は中断した後に、前記第1電源とは異なる第2電源から電力が供給されて所定時間だけ稼動することを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image on a recording medium,
A heating element that is directly or indirectly heated by power supplied from the first power source;
An excessive temperature rise prevention member for cutting off the power supply from the first power supply when the temperature of the heating body reaches a predetermined value;
A cooling means for cooling the overheating prevention member;
With
The fixing device is characterized in that, after the power supply from the first power source is completed or interrupted, the cooling unit is operated for a predetermined time with power supplied from a second power source different from the first power source.
前記第2電源は、画像形成装置本体に設置された電池であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 The first power source is a commercial power source,
The fixing device according to claim 1, wherein the second power source is a battery installed in the main body of the image forming apparatus.
前記第2電源は、画像形成装置本体に設置されるとともに前記商用電源によって充電される充電式電池であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 The first power source is a commercial power source,
The fixing device according to claim 1, wherein the second power source is a rechargeable battery that is installed in a main body of the image forming apparatus and is charged by the commercial power source.
前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値以下になったときに稼動を停止することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の定着装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the heating body,
The fixing device according to claim 1, wherein the cooling unit stops operation when a temperature detected by the temperature detection unit becomes a predetermined value or less.
前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値A以上になったときに稼動を開始して、前記温度検知手段で検知した温度が前記所定値Aよりも大きな所定値B以上になったときに稼動を停止することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the heating body,
The cooling means starts operation when the temperature detected by the temperature detecting means reaches a predetermined value A or higher, and the temperature detected by the temperature detecting means becomes equal to or higher than a predetermined value B greater than the predetermined value A. The fixing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the operation is stopped when it becomes.
前記冷却手段は、前記サーモスタットに対向する冷却ファンであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置。 The excessive temperature rise prevention member is a thermostat,
The fixing device according to claim 1, wherein the cooling unit is a cooling fan facing the thermostat.
前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
を備え、
前記加熱体は、前記加熱ローラ又は前記定着ベルトであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置。 A fixing auxiliary roller, a heating roller in which a heater electrically connected to the first power source is provided, a fixing belt stretched around the fixing roller,
A pressure member that forms a nip portion to which the recording medium is conveyed in pressure contact with the fixing auxiliary roller via the fixing belt;
With
The fixing device according to claim 1, wherein the heating body is the heating roller or the fixing belt.
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