JP2011118246A - Image heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート材上に形成された画像を加熱する像加熱装置に関する。 The present invention relates to an image heating apparatus that heats an image formed on a sheet material.
従来、電子写真方式を採用する画像形成装置には、シート材上に転写された未定着のトナー像をシート材上に加熱定着させる像加熱装置が設けられている。また、像加熱装置を、画像を加熱することで画像の光沢を増加させる光沢付与手段として用いる構成が知られている。 Conventionally, an image forming apparatus that employs an electrophotographic system is provided with an image heating apparatus that heat-fixes an unfixed toner image transferred onto a sheet material on the sheet material. In addition, a configuration is known in which an image heating apparatus is used as a gloss imparting unit that increases the gloss of an image by heating the image.
図5に、従来の像加熱装置の概略構成を示す。図5に示す像加熱装置は、可撓性を有するスリーブ部材36と、不図示の駆動手段によって回転する加圧ローラ37とを有し、これらが圧接することで形成されるニップ部においてシート材を挟持搬送することで、シート材上の画像を加熱するものである。このような像加熱装置を「サーフ方式」の像加熱装置と称する。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a conventional image heating apparatus. The image heating apparatus shown in FIG. 5 has a
サーフ方式の像加熱装置によると、セラミック基板32において発熱抵抗パターン33が形成されている側(ガラスコート34で覆われている側)がスリーブ部材36の内周面と直接摺動するので、ニップ部においてシート材に熱を効率的に伝えることができる。よって、ニップ部の温度が所定の温度になるまでの立ち上げ時間の短縮、消費電力の低減が可能になる。特許文献1には、従来のサーフ方式の像加熱装置の構成が開示されている。
According to the surf type image heating apparatus, the side of the
上記従来のサーフ方式を採用する像加熱装置では、以下に示す課題がある。 The image heating apparatus employing the conventional surf method has the following problems.
図5に示すように像加熱装置には、セラミック基板32に接触し、セラミック基板32の温度を検出するサーミスタ43(温度検出部材)が設けられており、サーミスタ43が導通部材44によって不図示の制御部に電気的に接続されている。これにより、サーミスタ43で検出した温度に基づいて、制御部が発熱抵抗パターン33への通電を制御することでニップ部の温度を適切な範囲に収めることが可能になる。
As shown in FIG. 5, the image heating apparatus is provided with a thermistor 43 (temperature detection member) that contacts the
さらに図4に示すように、像加熱装置には過昇温検出部材として、セラミック基板32の異常昇温があった場合にそれを検出し、制御部等を介して画像加熱動作を停止させるサーモスイッチ41が設けられている。なお図4は、図5に示す像加熱装置をシート材の搬送方向から見た場合の概略構成である。
Further, as shown in FIG. 4, the image heating apparatus is a thermostat that detects an abnormal temperature rise of the
そして図4に示すように、サーミスタ43、サーモスイッチ41は、その一端がセラミック基板32を保持する保持部材31を貫通してセラミック基板32に接触している。また、他端は保持部材31の裏面(セラミック基板32とは反対側の面)で導通部材44、42と接続している。
As shown in FIG. 4, one end of the
しかしかかる構成では、セラミック基板32の熱が保持部材31に伝わるので、保持部材31が高温になる。そして導通部材44、42が保持部材31の裏面において保持部材
31に接触して配設されているので、耐熱性に優れた材料によって導通部材44、42を形成する、またはそのような材料で導通部材44、42を保護する、といった対策が必要になる。そのため従来の構成では、導通部材44、42に用いられる材料、またはその構成に設計上の制約が生じ、このことが製造コストの増大等につながるといった課題がある。
However, in such a configuration, the heat of the
そこで本発明は、温度検出部材、過昇温検出部材と制御部とを電気的に接続する導通部材が、発熱部材を保持する保持部材上に配設されている場合に、保持部材から導通部材へ伝わる熱量を低減することが可能な像加熱装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a temperature detection member, a conductive member that electrically connects the overheat detection member and the control unit, provided on the holding member that holds the heat generating member. An object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of reducing the amount of heat transmitted to the image.
上記目的を達成するために本発明にあっては、可撓性を有する回転可能なスリーブ部材と、通電されることによって発熱する発熱部材と、前記スリーブ部材の内側において前記スリーブ部材の回転軸と略平行に配置され、前記発熱部材を前記スリーブ部材の内周面に接触させた状態で保持する保持部材と、前記保持部材に設けられ、前記発熱部材の温度を検出する温度検出部材と、前記保持部材に設けられ、前記発熱部材の過昇温を検出する過昇温検出部材と、前記発熱部材に対向して設けられ、前記スリーブ部材に圧接してニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、前記ニップ部においてシート材を挟持搬送することでシート材上の画像を加熱する像加熱装置において、前記温度検出部材の検出結果に基づいて前記発熱部材への通電を制御し、かつ前記過昇温検出部材の検出結果に基づいて像加熱動作のオン・オフを切替える制御部と、前記温度検出部材及び前記過昇温検出部材のそれぞれとが、前記保持部材の表面上に設けられた導通部材によって電気的に接続されており、前記保持部材の表面において、前記導通部材が設けられている領域には、前記導通部材を支持する複数の突起が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, a flexible rotatable sleeve member, a heat generating member that generates heat when energized, a rotation shaft of the sleeve member inside the sleeve member, and A holding member that is arranged substantially in parallel and holds the heat generating member in contact with the inner peripheral surface of the sleeve member; a temperature detecting member that is provided on the holding member and detects the temperature of the heat generating member; An overtemperature detecting member provided on the holding member and detecting an excessive temperature rise of the heat generating member; and a pressure rotating body provided opposite to the heat generating member and press-contacting the sleeve member to form a nip portion; In the image heating apparatus that heats an image on the sheet material by nipping and conveying the sheet material at the nip portion, energization to the heat generating member is controlled based on the detection result of the temperature detection member. And a controller that switches on / off of the image heating operation based on a detection result of the overheat detection member, and each of the temperature detection member and the overheat detection member are on the surface of the holding member. A plurality of protrusions that support the conducting member are provided in a region where the conducting member is provided on the surface of the holding member. Features.
以上説明したように本発明によれば、温度検出部材、過昇温検出部材と制御部とを電気的に接続する導通部材が、発熱部材を保持する保持部材上に配設されている場合に、保持部材から導通部材へ伝わる熱量を低減することが可能な像加熱装置を提供できる。 As described above, according to the present invention, when the temperature detection member, the conductive member that electrically connects the overheat detection member and the control unit are disposed on the holding member that holds the heat generating member. An image heating apparatus capable of reducing the amount of heat transmitted from the holding member to the conducting member can be provided.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
<第1の実施の形態>
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る像加熱装置について説明する。図1(a)は、本実施の形態に係る像加熱装置をシート材の搬送方向から見た概略構成図であり、図1(b)は、本実施の形態に係る像加熱装置をシート材の搬送方向に直交する方向から見た概略構成図である。
<First Embodiment>
An image heating apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic configuration diagram of the image heating apparatus according to the present embodiment as viewed from the conveying direction of the sheet material, and FIG. 1B illustrates the image heating apparatus according to the present embodiment as a sheet material. It is the schematic block diagram seen from the direction orthogonal to the conveyance direction.
(像加熱装置の概略構成)
図1(a)、図1(b)を参照して、本実施の形態に係る像加熱装置の概略構成について説明する。像加熱装置は、可撓性を有する回転可能な円筒状フィルム306(スリーブ部材)と、それに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ307(加圧回転体)とを有している。このニップ部においてシート材を挟持搬送することで、シート材上の画像を加熱することができる。加圧ローラ307は、不図示の駆動源から駆動力が伝達されることで回転駆動するように構成されており、加圧ローラ307と圧接する円筒状フィルム306は、加圧ローラ307に対して従動回転するように構成されている。
(Schematic configuration of image heating device)
With reference to FIG. 1A and FIG. 1B, a schematic configuration of the image heating apparatus according to the present embodiment will be described. The image heating apparatus includes a rotatable cylindrical film 306 (sleeve member) having flexibility, and a pressure roller 307 (pressure rotator) that presses against the film to form a nip portion. By sandwiching and conveying the sheet material at the nip portion, the image on the sheet material can be heated. The
円筒状フィルム306の内部には、発熱抵抗パターン303が印刷形成されたセラミック基板302(発熱部材)が設けられている。発熱抵抗パターン303側の表面は、絶縁保護のためのガラスコート304に覆われており、発熱抵抗パターン303、及びガラスコート304が形成されている側の面において、セラミック基板302と円筒状フィルム306の内周面とが摺動可能に接触している。
Inside the
セラミック基板302は、不図示の通電手段によって発熱抵抗パターン303に通電されることで発熱するように構成されている。また、セラミック基板302において円筒状フィルム306の内周面と摺動する側の面には、良好な摺動性を確保するためにグリスが塗布されている。
The
円筒状フィルム306の内側において、セラミック基板302は円筒状フィルム306と略平行に設けられたヒータホルダ301(保持部材)によって保持されている。ヒータホルダ301には、セラミック基板302を保持するための保持部311が形成されており、保持部311にセラミック基板302を嵌め込むことで、セラミック基板302を円筒状フィルム306の内周面に接触させた状態で保持することが可能になる。
Inside the
また、ヒータホルダ301は略U字の断面形状を有しており、保持部311の両側の突出部分において円筒状フィルム306の回転をガイドする役割を担っている。なお、本実施の形態におけるヒータホルダ301は、樹脂製の材料によって一体成形されたものが用いられているが、ヒータホルダ301に用いられる材料はこれに限られるものではなく、耐熱性、強度等の条件を満足する材料であれば、他の材料を用いてもよい。
The
また、ヒータホルダ301には、図中上側から金属製のフレーム部材305が取り付けられている。フレーム部材305は湾曲形状を有しており、円筒状フィルム306がフレーム部材305に沿ってスムーズに回転できるように構成されている。
A
また、図1(a)に示すように、セラミック基板302の保持部311側の表面には、サーミスタ403(温度検出部材)、サーモスイッチ401(過昇温検出部材)が接触している。サーミスタ403は、セラミック基板302の温度を検出して、後述する電線404(導通部材)を通じて検出結果を不図示の制御部に伝えるものである。また、サーモスイッチ401は、セラミック基板302の過昇温を検出し、後述する電線402を通じてそれを不図示の制御部に伝え、像加熱動作のオン・オフを切替えるものである。図1(b)では、サーミスタ403のみが図示されているが、サーモスイッチ401はサーミスタ403の近傍(図1(b)奥側)に設けられており、両者は図1(a)に示すようにシート材搬送中心線付近に設けられている。
As shown in FIG. 1A, the thermistor 403 (temperature detection member) and the thermo switch 401 (overtemperature rise detection member) are in contact with the surface of the
このようにサーミスタ403、サーモスイッチ401を設けることにより、ニップ部における温度を適切な範囲に維持することができ、また、ニップ部が過昇温になった状態で像加熱動作が行われることを防止できる。さらに、サーミスタ403、サーモスイッチ401をシート材搬送中心付近に配置することで、通紙可能なシート材のうち、ほぼ全てのサイズの通紙領域において、ニップ部の温度を検出することが可能になる。しかしながら
、サーミスタ403、サーモスイッチ401の配置箇所は、これに限られるものではない。
By providing the
また、図1(a)に示すように、サーミスタ403、サーモスイッチ401は、ヒータホルダ301に形成された孔部からセラミック基板302側に露出するように設けられている。より詳細には、ヒータホルダ301におけるセラミック基板302とは反対側の面(以下、裏面と称する)から、ヒータホルダ301に形成された孔部にサーミスタ403、サーモスイッチ401を嵌め込み、その先端をセラミック基板302に接触させている。
As shown in FIG. 1A, the
また、裏面側からは、加圧バネ406、405によって、サーミスタ403、サーモスイッチ401がそれぞれセラミック基板302側へ付勢されている。これにより、サーミスタ403、サーモスイッチ401をセラミック基板302に接触させた状態で、これらをヒータホルダ302に取り付けることが可能になる。
Further, from the back surface side, the
また、加圧バネ406、405によってサーミスタ403、サーモスイッチ401は付勢されているので、円筒状フィルム306の回転状態に影響を受けることなく、安定した状態を保ってこれらをセラミック基板302と接触させることができる。これにより、サーミスタ403、サーモスイッチ401の温度検出精度を高めることができる。
Further, since the
なお、本実施の形態では、サーミスタ403、サーモスイッチ401とフレーム部材305との間に加圧バネ406、405を介在させているが、例えば、ヒータホルダ301の裏面に板バネを取り付ける構成であってもよい。かかる構成によれば、板バネの弾性を利用してサーミスタ403、及びサーモスイッチ401をセラミック基板302に対して付勢することができる。
In this embodiment, the pressure springs 406 and 405 are interposed between the
(導通部材へ伝わる熱量を低減させる構成)
上記で説明した像加熱装置では、サーミスタ403が電線404(導通部材)によって装置本体外に設けられた制御部(不図示)と電気的に接続されている。これにより、サーミスタ403の検出結果に応じて制御部が発熱抵抗パターン303への通電を制御し、ニップ部の温度を適切な範囲に維持することが可能になる。また、サーモスイッチ401と装置本体外の制御部とを電線402(導通部材)によって接続することで、サーモスイッチ401がセラミック基板302の過温度を検出した場合は、制御部を介して像加熱動作のオン・オフを切替えることができる。
(Configuration to reduce the amount of heat transmitted to the conductive member)
In the image heating apparatus described above, the
ここで用いられている電線404、電線402は、ヒータホルダ301上(保持部材上)に配設されており、ヒータホルダ301の裏面に接触してそれぞれサーミスタ403、サーモスイッチ401から円筒状フィルム306の回転軸方向へ延びている。しかし、かかる構成において、電線404、電線402とヒータホルダ301との接触面積が大きい場合は、ヒータホルダ301はセラミック基板302から伝わる熱で高温状態になっているので、電線404、電線402に多くの熱量が伝わることになる。
The
そこで本実施の形態では、ヒータホルダ301の表面上において電線404、402が設けられている領域に、円筒状フィルム306の回転軸方向に沿って複数の突起301aを形成している。そしてこれらの突起301aによって電線404、電線402を支持する構成としている(図1(a))。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of
この構成によると、電線404、電線402とヒータホルダ301との接触面積を低減させることができるので、ヒータホルダ301から電線404、電線402に伝わる熱量を低減させることが可能になる。よって、電線に耐熱性に優れた材料を用いる必要があっ
た従来の像加熱装置と比較すると、電線404、電線402に適用可能な材料の選択範囲が広がる(従来と比較して耐熱性の低い材料を用いることができる)ので、製造コストを減らすことが可能になる。
According to this configuration, the contact area between the
以上より、本実施の形態によれば、ヒータホルダ301から電線404、電線402へ伝わる熱量を低減させることができ、製造コストを減らすことが可能な像加熱装置を提供することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an image heating apparatus that can reduce the amount of heat transferred from the
(第2の実施の形態)
図2を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る像加熱装置について説明する。図2は、本実施の形態に係る像加熱装置をシート材の搬送方向から見た場合の概略構成図である。なお、像加熱装置の概略構成は上記第1の実施の形態と同一であるので、ここではその説明は省略する。
(Second Embodiment)
An image heating apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram when the image heating apparatus according to the present embodiment is viewed from the conveyance direction of the sheet material. Since the schematic configuration of the image heating apparatus is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.
図2に示すように、本実施の形態では、ヒータホルダ301の保持部311におけるセラミック基板302との接触面に複数の溝301bを形成したことを特徴とする。
As shown in FIG. 2, the present embodiment is characterized in that a plurality of
これにより、ヒータホルダ301とセラミック基板302との接触面積を低減させることができるので、セラミック基板302からヒータホルダ301に伝わる熱量を低減させることが可能になる。さらに、それぞれの溝301bの裏面に突起301aがくるように、溝301bと突起301aとを互い対向させて配置することにより、ヒータホルダ301から突起301aに伝わる熱量を、より効果的に低減させることが可能になる。
Thereby, the contact area between the
従って、ヒータホルダ301から電線404、電線402に伝わる熱量を、さらに低減させることが可能になる。その結果、耐熱性に優れた材料を用いる必要があった従来の像加熱装置と比較すると、電線404、電線402に適用可能な材料の選択範囲が広がる(従来と比較して耐熱性の低い材料を用いることができる)ので、製造コストを減らすことが可能になる。
Therefore, the amount of heat transferred from the
なお、本実施の形態では、ヒータホルダ301の裏面に突起301aを設けているが、突起301aを設けない構成であっても、溝301bが形成されていることでセラミック基板302から伝わる熱量は低減するので、上記の効果を得ることは可能である。また、溝301bと突起301aとが互いに対向した位置にない場合であっても、上記の効果を得ることは可能である。
In this embodiment, the
また、溝301bの寸法、個数は、ヒータホルダ301の強度等を鑑みて適宜選択されるものである。例えば溝301bの寸法を広げる、または溝301bの個数を増やす場合は、セラミック基板302から伝わる熱量をより効果的に低減させることができるが、ヒータホルダ301の強度は低下する。よってこれらの設定は、ヒータホルダ302の強度等に鑑みて適切な値に設定されるとよい。
The dimensions and number of the
以上より、本実施の形態によれば、ヒータホルダ301から電線404、電線402へ伝わる熱量を低減させることができ、製造コストを減らすことが可能な像加熱装置を提供することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an image heating apparatus that can reduce the amount of heat transferred from the
(第3の実施の形態)
図3を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る像加熱装置について説明する。図3は、本実施の形態に係る像加熱装置をシート材の搬送方向と直交する方向から見た場合の概略構成図である。なお、像加熱装置の概略構成は上記第1の実施の形態と同一であるので、ここではその説明は省略する。
(Third embodiment)
An image heating apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram when the image heating apparatus according to the present embodiment is viewed from a direction orthogonal to the conveyance direction of the sheet material. Since the schematic configuration of the image heating apparatus is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.
本実施の形態では、ヒータホルダ501の裏面に、第1の実施の形態で説明したものと同様の突起501aを形成し、その先端に電線404(402)を保持するための溝501b(保持部)を形成したことを特徴とする。また、ヒータホルダ501の保持部511には、第2の実施の形態で説明した溝501cが形成されており、セラミック基板302から伝わる熱量を減少させている。
In the present embodiment, a
かかる構成によると、突起501aの先端において電線404を確実に保持することが可能になる。それにより、電線404が突起501aの上面からずれ落ちることを防止できる。また、電線404が撓み、複数設けられた突起501aの間で電線404がヒータホルダ501の裏面に接触する、といった問題を防止することができる。
According to such a configuration, the
なお、本実施の形態では、突起501aの上面に設けた溝501bによって電線404(402)を保持しているが、保持部の形態はこれに限られるものではない。例えば、電線をまとめて保持することが可能な部材、形状であれば、それを電線用の保持部として適用してもよい。
In this embodiment, the electric wire 404 (402) is held by the
よって、耐熱性に優れた材料を用いる必要があった従来の像加熱装置と比較すると、電線404に適用可能な材料の選択範囲が広がる(従来と比較して耐熱性の低い材料を用いることができる)ので、製造コストを減らすことが可能になる。
Therefore, the selection range of materials applicable to the
以上より、本実施の形態によれば、ヒータホルダ501から電線404へ伝わる熱量を低減させることができ、製造コストを減らすことが可能な像加熱装置を提供することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an image heating apparatus that can reduce the amount of heat transferred from the
301 ヒータホルダ
301a 突起
302 セラミック基板
303 発熱抵抗パターン
306 円筒状フィルム
307 加圧ローラ
311 (ヒータホルダの)保持部
401 サーモスイッチ
402 電線
403 サーミスタ
404 電線
301
Claims (4)
通電されることによって発熱する発熱部材と、
前記スリーブ部材の内側において前記スリーブ部材の回転軸と略平行に配置され、前記発熱部材を前記スリーブ部材の内周面に接触させた状態で保持する保持部材と、
前記保持部材に設けられ、前記発熱部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記保持部材に設けられ、前記発熱部材の過昇温を検出する過昇温検出部材と、
前記発熱部材に対向して設けられ、前記スリーブ部材に圧接してニップ部を形成する加圧回転体と、を備え、
前記ニップ部においてシート材を挟持搬送することでシート材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記温度検出部材の検出結果に基づいて前記発熱部材への通電を制御し、かつ前記過昇温検出部材の検出結果に基づいて像加熱動作のオン・オフを切替える制御部と、前記温度検出部材及び前記過昇温検出部材のそれぞれとが、
前記保持部材の表面上に設けられた導通部材によって電気的に接続されており、
前記保持部材の表面において、前記導通部材が設けられている領域には、前記導通部材を支持する複数の突起が設けられていることを特徴とする像加熱装置。 A rotatable sleeve member having flexibility;
A heating member that generates heat when energized;
A holding member that is disposed substantially parallel to the rotation axis of the sleeve member inside the sleeve member and holds the heat generating member in contact with the inner peripheral surface of the sleeve member;
A temperature detection member provided on the holding member for detecting the temperature of the heat generating member;
An overtemperature detection member provided on the holding member for detecting an overtemperature rise of the heating member;
A pressure rotating body that is provided facing the heat generating member and that presses against the sleeve member to form a nip portion, and
In the image heating apparatus that heats the image on the sheet material by nipping and conveying the sheet material in the nip portion,
A controller for controlling energization to the heat generating member based on the detection result of the temperature detection member and switching on / off of the image heating operation based on the detection result of the overheat detection member; and the temperature detection member And each of the excessive temperature rise detection members,
Electrically connected by a conducting member provided on the surface of the holding member;
An image heating apparatus, wherein a plurality of protrusions for supporting the conducting member are provided in a region where the conducting member is provided on a surface of the holding member.
前記発熱部材と対向する面には複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 In the holding member,
The image heating apparatus according to claim 1, wherein a plurality of grooves are formed on a surface facing the heat generating member.
前記溝と互いに対向した位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の像加熱装置。 The protrusion is
The image heating apparatus according to claim 2, wherein the image heating apparatus is provided at a position facing the groove.
前記導通部材を保持する保持部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像加熱装置。 At the tip of the protrusion,
The image heating apparatus according to claim 1, wherein a holding portion that holds the conductive member is formed.
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