JP2014032374A - Fixing device and image forming device using the same - Google Patents

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JP2014032374A JP2012286065A JP2012286065A JP2014032374A JP 2014032374 A JP2014032374 A JP 2014032374A JP 2012286065 A JP2012286065 A JP 2012286065A JP 2012286065 A JP2012286065 A JP 2012286065A JP 2014032374 A JP2014032374 A JP 2014032374A
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良州 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To absorb/discharge surplus heat to prevent damage to an anti-overheating device, while preventing overshoot phenomenon during power interruption.SOLUTION: A fixing device includes: a fixing roller for fixing toner transferred on a sheet; a heating roller with a heat source having an endless fixing belt wound thereon together with the fixing roller; a cooling member in contact with an outer circumferential part of the heating roller across the fixing belt to cool the heat generated from the heat source; a cooling fan for dissipating the heat generated from the cooling member; and a power source for driving the cooling fan.

Description

本発明は、定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus using the same.

従来の画像形成装置における定着装置は、所定の温度に維持された加熱ローラと、この加熱ローラに圧接する加圧ローラとを備え、この加熱ローラと加圧ローラとの圧接によって形成されたニップ部により、未定着トナー像を担持した転写材である用紙を挟持搬送しつつ加熱処理するローラ定着方式が知られている。   A fixing device in a conventional image forming apparatus includes a heating roller maintained at a predetermined temperature, and a pressure roller that is pressed against the heating roller, and a nip portion formed by the pressure contact between the heating roller and the pressure roller. Thus, there is known a roller fixing method in which a sheet which is a transfer material carrying an unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed.

それに加えて最近では、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトとを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部において、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を用紙に与えることで、未定着トナー像を用紙に加圧定着させるベルト定着方式が行われている。   In addition, recently, a fixing roller disposed opposite to the pressure roller and an endless fixing belt stretched between the fixing roller and the heating roller are provided. In the formed nip portion, a belt fixing method is performed in which heat from a heating roller is applied to a sheet via a fixing belt to press and fix an unfixed toner image on the sheet.

高速の画像形成装置では、定着ベルトから用紙に与える熱量を維持するために、加熱ローラ内部の熱源の単位時間当たりの発熱量を大きくし、加熱ローラを介して定着ベルトへ熱を供給し続ける必要がある。このような構成では、印刷ジョブ終了時に熱源の制御手段により発熱を停止したとしても、加熱ローラが持っている熱容量によって蓄熱された熱が定着ベルトに伝わり、かつ用紙の最終紙が通過した後は定着ベルトの熱を奪う媒体がなくなるため、定着ベルトの温度が制御温度よりも上昇するオーバーシュート現象が発生する。   In a high-speed image forming apparatus, in order to maintain the amount of heat given to the paper from the fixing belt, it is necessary to increase the heat generation amount per unit time of the heat source inside the heating roller and continue to supply heat to the fixing belt via the heating roller. There is. In such a configuration, even if heat generation is stopped by the control means of the heat source at the end of the print job, the heat stored by the heat capacity of the heating roller is transferred to the fixing belt, and after the final sheet of paper has passed Since no medium deprives the fixing belt of heat, an overshoot phenomenon occurs in which the temperature of the fixing belt rises above the control temperature.

このオーバーシュート現象が発生すると、直後のジョブにて定着部を通過する用紙に対して与える熱量が過多になったり、装置内温度が上昇したりすることによって、温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与え、画像形成装置が使用不能となるおそれがある。   When this overshoot phenomenon occurs, the amount of heat applied to the paper passing through the fixing unit in the immediately following job becomes excessive, or the temperature inside the apparatus rises, resulting in an overshoot such as a thermal fuse or temperature thermostat. The temperature rise prevention device may be damaged, and the image forming apparatus may become unusable.

この問題を解決する提案として、特許文献1には、一連のジョブ中の最終の用紙がニップ部を通過すると、定着装置が回転し続けている状態で、加熱ローラの温度を設定温度から低い温度に変更すると共に、加圧ローラの制御温度を設定温度から低い温度に変更する制御を行い、オーバーシュート現象の発生を抑制することが開示されている。また、特許文献2には、定着ベルトに冷却部材を当接させることにより定着ベルトの温度を下げる構成が開示されている。   As a proposal to solve this problem, Patent Document 1 discloses that when the final sheet in a series of jobs passes through the nip portion, the temperature of the heating roller is lowered from the set temperature while the fixing device continues to rotate. And the control of changing the control temperature of the pressure roller from the set temperature to a lower temperature to suppress the occurrence of the overshoot phenomenon. Patent Document 2 discloses a configuration in which the temperature of the fixing belt is lowered by bringing a cooling member into contact with the fixing belt.

しかしながら、特許文献1に開示された対策では、定着装置が回転し続ける正常なジョブ終了時には有効であるが、定着装置内部での用紙ジャムの発生や、印刷中の予期しない電源断の発生等、定着装置の回転を維持することができない状況においては、オーバーシュート現象の発生を抑制することができないという問題点がある。   However, although the countermeasure disclosed in Patent Document 1 is effective at the end of a normal job in which the fixing device continues to rotate, the occurrence of a paper jam inside the fixing device, the occurrence of an unexpected power interruption during printing, etc. In a situation where the rotation of the fixing device cannot be maintained, there is a problem that the occurrence of the overshoot phenomenon cannot be suppressed.

また、特許文献2に開示された構成では、冷却部材の当接のみでは冷却部材の温度がすぐに上昇し、十分な冷却効果が得られない。さらに、冷却部材に放熱フィンを設け、ファンによって冷却する構成も開示されているが、予期しない電源断等ではファンも停止してしまうため、冷却効果が得られなくなるという問題点がある。   Further, in the configuration disclosed in Patent Document 2, the temperature of the cooling member immediately rises only by the contact of the cooling member, and a sufficient cooling effect cannot be obtained. Further, a configuration in which a cooling member is provided with heat radiation fins and cooled by a fan is disclosed, but there is a problem that a cooling effect cannot be obtained because the fan is also stopped by an unexpected power cut or the like.

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、効率良く余分な熱を吸収・放熱し、電源断時においても、オーバーシュート現象の発生を抑制すると共に、過昇温防止装置にダメージを与えることがない定着装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and efficiently absorbs and dissipates excess heat, thereby suppressing the occurrence of an overshoot phenomenon even when the power is turned off and preventing excessive temperature rise. It is an object of the present invention to provide a fixing device that does not damage the device.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明における定着装置は、用紙に転写されたトナーを定着させる定着ローラと、前記定着ローラと無端状の定着ベルトを介して巻き付けられた熱源を有する加熱ローラと、前記定着ベルトを挟んで前記加熱ローラの外周部に対して当接し、前記熱源から発せられる熱を冷却する冷却部材と、前記冷却部材から発せられる熱を発散させる冷却ファンと、前記冷却ファンを駆動するための電源と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a fixing device according to the first aspect of the present invention includes a fixing roller that fixes toner transferred onto a sheet, and a heat source wound around the fixing roller and an endless fixing belt. A heating roller having, a cooling member that contacts the outer periphery of the heating roller across the fixing belt, cools the heat generated from the heat source, and a cooling fan that dissipates the heat generated from the cooling member; And a power supply for driving the cooling fan.

本発明によれば、効率良く余分な熱を吸収・放熱し、電源断時においても、オーバーシュートを抑制すると共に、過昇温防止装置にダメージを与えることがない定着装置を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a fixing device that efficiently absorbs and dissipates excess heat, suppresses overshoot even when the power is turned off, and does not damage the excessive temperature rise prevention device.

本発明の第1の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトから離間した状態を説明する概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is separated from a fixing belt in the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトから離間した状態を説明する概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is separated from a fixing belt in a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in a fixing device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトから離間した状態を説明する概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is separated from a fixing belt in a fixing device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in a fixing device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における定着装置を備えた画像形成装置の構成について説明する概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention.

次に、本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乃至省略する。本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。そして、本発明は、要するに、定着ベルトを挟んで加熱ローラの外周部に当接して配置される冷却部材を設け、冷却部材は定着ベルトを挟んで加熱ローラに対して接離する接離機構を有し、かつ冷却部材の近傍に独立駆動できる電源を備えた冷却ファンを設けることにより、冷却部材を定着ベルトを介して加熱ローラに当接させることにより余分な熱を吸収し、冷却ファンを用いて熱を発散させることにより、オーバーシュート現象の発生を抑制するというものである。   Next, 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 thru | or abbreviate | omitted suitably. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and more particularly to a fixing device that fixes a toner image formed on an image carrier onto a recording medium. The present invention relates to an image forming apparatus using. In short, the present invention is provided with a cooling member disposed in contact with the outer peripheral portion of the heating roller with the fixing belt interposed therebetween, and the cooling member has a contact / separation mechanism for contacting and separating the heating roller with the fixing belt interposed therebetween. By providing a cooling fan with a power supply that can be independently driven in the vicinity of the cooling member, excess heat is absorbed by bringing the cooling member into contact with the heating roller via the fixing belt, and the cooling fan is used. In this way, the occurrence of an overshoot phenomenon is suppressed by dissipating heat.

まず、最初に、本発明の第1の実施形態における定着装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。図1に示す定着装置20において、加熱ローラ1と定着ローラ2との間に、無端状の定着ベルト3が巻き付けられている。加圧ローラ4は定着ベルト3を介して、定着ローラ2に図示しない圧接機構によって脱圧/押圧が可能に配置されている。加圧ローラ4が押圧されることにより、加圧ローラ4と定着ローラ2との間には、ニップ部Nが形成される。加熱ローラ1は、芯金部とテフロン(登録商標)等の表面離型層とからなり、芯金部の軸方向中央孔には熱源であるヒータ8が設けられている。   First, the configuration of the fixing device in the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which a cooling member is in contact with a fixing belt in the fixing device according to the first embodiment of the present invention. In the fixing device 20 shown in FIG. 1, an endless fixing belt 3 is wound between the heating roller 1 and the fixing roller 2. The pressure roller 4 is disposed on the fixing roller 2 via the fixing belt 3 so as to be able to be depressurized / pressed by a pressure contact mechanism (not shown). When the pressure roller 4 is pressed, a nip portion N is formed between the pressure roller 4 and the fixing roller 2. The heating roller 1 includes a cored bar part and a surface release layer such as Teflon (registered trademark), and a heater 8 serving as a heat source is provided in the axial center hole of the cored bar part.

本実施形態では、例えば、定着ローラ2は、芯金に数十mm厚のシリコーンゴムを形成したものである。また、定着ベルト3は、ポリイミドの基材上にシリコーンゴム層を設け、表面層にPFA(ペルフルオロアルコキシフッ化樹脂:Perfluoroalkoxy fluoroplastics)コーティングを施したものである。さらに、加圧ローラ4は、芯金に数mm厚のシリコーンゴム層を形成し、表面層にPFAチューブを被覆したもので構成されている。   In this embodiment, for example, the fixing roller 2 is formed by forming a silicone rubber having a thickness of several tens of mm on a core metal. The fixing belt 3 is a belt in which a silicone rubber layer is provided on a polyimide base material, and a PFA (Perfluoroalkoxy fluoroplastics) coating is applied to a surface layer. Further, the pressure roller 4 is configured by forming a silicone rubber layer having a thickness of several millimeters on a core metal and covering a surface layer with a PFA tube.

定着ローラ2のシリコーンゴム層は、加圧ローラ4のシリコーンゴム層よりも十分に厚く、かつゴム硬度も柔らかく構成されており、加圧ローラ4を定着ローラ2に食い込ませることによって、用紙Pを定着ベルト3から剥離し易い構成となっている。これはあくまで一例であり、目的、用途等によって種々の材料の組み合わせによる構成が可能であることは勿論である。   The silicone rubber layer of the fixing roller 2 is configured to be sufficiently thicker and softer than the silicone rubber layer of the pressure roller 4, and the sheet P is fed by causing the pressure roller 4 to bite into the fixing roller 2. The structure is easy to peel off from the fixing belt 3. This is merely an example, and it is a matter of course that a configuration by combining various materials is possible depending on the purpose, application, and the like.

加熱ローラ1の熱は定着ベルト3に伝達し、温度検出装置9により定着ベルト3の表面温度が検知され、これが一定温度となるように熱源であるヒータ8をオン、オフすることにより制御が行われている。ニップ部Nの下流側には加圧ローラ4に相対してクリーニングユニット10が当接されている。用紙Pが通過した後の加圧ローラ4の表面には、定着ベルト3側から転写された残留トナーや紙粉等の残留物が付着している。これらの残留物は、クリーニングユニット10により除去回収される。   The heat of the heating roller 1 is transmitted to the fixing belt 3, and the surface temperature of the fixing belt 3 is detected by the temperature detection device 9, and control is performed by turning on and off the heater 8 as a heat source so that this temperature becomes a constant temperature. It has been broken. A cleaning unit 10 is in contact with the pressure roller 4 on the downstream side of the nip portion N. Residues such as residual toner and paper dust transferred from the fixing belt 3 side adhere to the surface of the pressure roller 4 after the paper P has passed. These residues are removed and collected by the cleaning unit 10.

クリーニングユニット10は、クリーニングウェブ11と、クリーニングウェブ当接部材12とによって構成されている。クリーニングウェブ11には、巻き取り軸13と送り出し軸14とが取り付けられており、図示しない駆動機構によってクリーニングウェブ11が巻き取られている。クリーニングウェブ11は、数十μm程度の厚さの巻物状で、クリーニングウェブ当接部材12によって加圧ローラ4に当接されている。ニップ部Nの下流側には、用紙Pをニップ部Nへと案内する入口ガイド板7が配置されている。   The cleaning unit 10 includes a cleaning web 11 and a cleaning web contact member 12. A winding shaft 13 and a feeding shaft 14 are attached to the cleaning web 11, and the cleaning web 11 is wound by a driving mechanism (not shown). The cleaning web 11 is a roll having a thickness of about several tens of μm, and is in contact with the pressure roller 4 by a cleaning web contact member 12. On the downstream side of the nip portion N, an inlet guide plate 7 for guiding the paper P to the nip portion N is disposed.

加熱ローラ1の外周部には、冷却部材5が定着ベルト3を介して当接されている。冷却部材5が定着ベルト3に当接することにより、定着ベルト3を介して加熱ローラ1の余分な熱を冷却部材5が吸収することができる。冷却部材接離機構6は、偏芯カムとステッピングモータとにより構成されている。冷却部材5を定着ベルト3から離間させる場合にはモータが駆動され、偏芯カムによって冷却部材5が持ち上げられる。   A cooling member 5 is in contact with the outer peripheral portion of the heating roller 1 via the fixing belt 3. When the cooling member 5 comes into contact with the fixing belt 3, the cooling member 5 can absorb excess heat of the heating roller 1 through the fixing belt 3. The cooling member contacting / separating mechanism 6 includes an eccentric cam and a stepping motor. When the cooling member 5 is separated from the fixing belt 3, the motor is driven and the cooling member 5 is lifted by the eccentric cam.

ここで、冷却部材が定着部材から離間された状態について図2を用いて説明する。図2は、本発明の第1の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトから離間した状態を説明する概略構成図である。冷却部材5の近傍には冷却ファン17が配置されている。冷却ファン17は、駆動用の独立電源として電源(キャパシタ)18に接続されている。   Here, a state in which the cooling member is separated from the fixing member will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is separated from the fixing belt in the fixing device according to the first embodiment of the present invention. A cooling fan 17 is disposed in the vicinity of the cooling member 5. The cooling fan 17 is connected to a power source (capacitor) 18 as an independent power source for driving.

電源(キャパシタ)18は、画像形成装置の電源オンと共に充電され、常に冷却ファン17が一定時間回転できる静電容量を確保しており、画像形成装置の電源がオフされた後も一定時間冷却ファン17を駆動することが可能である。独立電源18は、キャパシタに限定されることなく、他の方法として一般的な電池等でも構成が可能である。   The power source (capacitor) 18 is charged when the power of the image forming apparatus is turned on, and always has an electrostatic capacity that allows the cooling fan 17 to rotate for a predetermined time. After the power of the image forming apparatus is turned off, the cooling fan is fixed for a predetermined time. 17 can be driven. The independent power source 18 is not limited to a capacitor, and can be configured by a general battery or the like as another method.

この実施形態では、冷却部材5は、定着ベルト3に接触して熱を吸収する熱吸収部52と、吸収した熱を放熱する熱放熱部51とで構成され、熱放熱部51の形状を、フィンを複数有する表面積の大きい構造とすることによって放熱能力をあげ、定着ベルト3からの吸熱を効率良く行っている。   In this embodiment, the cooling member 5 includes a heat absorbing portion 52 that contacts the fixing belt 3 and absorbs heat, and a heat radiating portion 51 that dissipates the absorbed heat. The structure having a large surface area having a plurality of fins increases the heat dissipating ability and efficiently absorbs heat from the fixing belt 3.

次に、本発明の第1の実施形態における定着装置について説明する。図3は、本発明の第1の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。図3において、定着ベルト3の搬送状態検出手段16は、定着ベルト3の非印刷領域に配されたエンコーダ161と、エンコーダ161の回転を検出するセンサ162とから構成されている。センサ162により、エンコーダ161の回転が停止していることが検出された場合のみ、冷却部材5を定着ベルト3へ当接させることにより、冷却部材5と定着ベルト3とが擦れることで発生するキズを防止する。   Next, the fixing device according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is in contact with the fixing belt in the fixing device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the conveyance state detection unit 16 of the fixing belt 3 includes an encoder 161 disposed in a non-printing area of the fixing belt 3 and a sensor 162 that detects the rotation of the encoder 161. Only when it is detected by the sensor 162 that the rotation of the encoder 161 has stopped, the cooling member 5 is brought into contact with the fixing belt 3 to cause scratches caused by rubbing between the cooling member 5 and the fixing belt 3. To prevent.

また、温度検出装置9によって検出された定着ベルト3の表面温度が、図示しない温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与える温度に達する上昇カーブを描いている場合にのみ、冷却部材5を定着ベルト3へ当接させることにより、冷却動作により発生する次ジョブ開始までの待機時間を必要最小限に留めることができる。   Further, only when the surface temperature of the fixing belt 3 detected by the temperature detection device 9 draws a rising curve that reaches a temperature that damages an excessive temperature rise prevention device such as a temperature fuse (not shown) or a temperature thermostat. By bringing the cooling member 5 into contact with the fixing belt 3, the waiting time until the start of the next job generated by the cooling operation can be minimized.

さらに、冷却部材5は、バネ15によって定着ベルト3に当接する方向に力が加えられている。電源断等により、冷却部材接離機構6の駆動源が絶たれた場合には、バネ15の伸張力により、必ず冷却部材5が定着ベルト3に当接するように構成されており、冷却部材接離機構6が駆動できない状況に陥った場合においても、確実にオーバーシュート現象の発生を抑制することができる。   Further, a force is applied to the cooling member 5 in a direction in which the cooling member 5 comes into contact with the fixing belt 3 by a spring 15. When the drive source of the cooling member contacting / separating mechanism 6 is cut off due to power interruption or the like, the cooling member 5 is always brought into contact with the fixing belt 3 by the extension force of the spring 15. Even in a situation where the separation mechanism 6 cannot be driven, it is possible to reliably suppress the occurrence of the overshoot phenomenon.

次に、本発明の第2の実施形態における定着装置について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。図4において、加熱ローラ1の外周部には、冷却ローラ50が定着ベルト3を介して当接されている。   Next, a fixing device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is in contact with the fixing belt in the fixing device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, a cooling roller 50 is in contact with the outer peripheral portion of the heating roller 1 via the fixing belt 3.

冷却ローラ50が定着ベルト3に当接することにより、定着ベルト3を介して加熱ローラ1の余分な熱を冷却ローラ50が吸収することができる。冷却ローラ接離機構60は、偏芯カムとステッピングモータとにより構成されている。冷却ローラ50を定着ベルト3から離間させる場合にはモータが駆動され、偏芯カムによって冷却ローラ50が持ち上げられる。   When the cooling roller 50 comes into contact with the fixing belt 3, the cooling roller 50 can absorb excess heat of the heating roller 1 through the fixing belt 3. The cooling roller contact / separation mechanism 60 includes an eccentric cam and a stepping motor. When the cooling roller 50 is separated from the fixing belt 3, the motor is driven and the cooling roller 50 is lifted by the eccentric cam.

ここで、冷却ローラが定着ベルトから離間された状態について図5を用いて説明する。図5は、本発明の第2の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトから離間した状態を説明する概略構成図である。冷却ローラ50は、冷却ローラ駆動機構19によって回転駆動が可能となっている。   Here, a state where the cooling roller is separated from the fixing belt will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is separated from the fixing belt in the fixing device according to the second embodiment of the present invention. The cooling roller 50 can be rotationally driven by the cooling roller driving mechanism 19.

冷却ローラ50の近傍には、冷却ファン17が配置されている。冷却ローラ駆動機構19、及び冷却ファン17は、駆動用の独立電源として電源(キャパシタ)18に接続されている。電源(キャパシタ)18は、画像形成装置の電源オンと共に充電され、常に冷却ローラ駆動機構19、及び冷却ファン17が一定時間回転できる静電容量を確保しており、画像形成装置の電源がオフされた後も一定時間冷却ローラ駆動機構19、及び冷却ファン17を駆動することが可能である。独立電源18は、キャパシタに限定されることなく、他の方法として一般的な電池等でも構成が可能である。   A cooling fan 17 is disposed in the vicinity of the cooling roller 50. The cooling roller driving mechanism 19 and the cooling fan 17 are connected to a power source (capacitor) 18 as an independent power source for driving. The power source (capacitor) 18 is charged when the image forming apparatus is turned on, and always has a capacitance that allows the cooling roller driving mechanism 19 and the cooling fan 17 to rotate for a certain period of time, so that the image forming apparatus is turned off. After that, it is possible to drive the cooling roller driving mechanism 19 and the cooling fan 17 for a certain time. The independent power source 18 is not limited to a capacitor, and can be configured by a general battery or the like as another method.

次に、本発明の第2の実施形態における定着装置について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。図6において、冷却ローラ駆動機構19は、冷却ローラ50が定着ベルト3に接触した際、定着ベルト3が用紙Pを搬送する方向とは逆方向に回転するように、冷却ローラ50を介して定着ベルト3を回転させる。これにより、定着装置20内でジャムとなった用紙Pを除去し易いように定着装置20の入口側に戻すと共に、定着ベルト3を回転させることにより、定着ベルト3の一部分だけが加熱ローラ1に接触して過熱されることによって発生する変形や破損を抑制することができる。   Next, a fixing device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is in contact with the fixing belt in the fixing device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the cooling roller driving mechanism 19 fixes via the cooling roller 50 so that when the cooling roller 50 contacts the fixing belt 3, the fixing belt 3 rotates in the direction opposite to the direction in which the paper P is conveyed. The belt 3 is rotated. As a result, the paper P that has jammed in the fixing device 20 is returned to the entrance side of the fixing device 20 so as to be easily removed, and the fixing belt 3 is rotated so that only a part of the fixing belt 3 is applied to the heating roller 1. Deformation and breakage caused by contact and overheating can be suppressed.

また、図6に示す定着装置20において、定着ベルト3の搬送状態検出手段16は、定着ベルト3の非印刷領域に配されたエンコーダ161と、エンコーダ161の回転を検出するセンサ162とから構成されている。定着ベルト3の回転が停止している場合にのみ、冷却ローラ50を定着ベルト3へ当接させる。これにより、定着ベルト3の一部分だけが加熱ローラ1に接触し、熱が蓄積して変形のおそれがある場合にのみ、冷却ローラ5を当接させることができるのである。   In the fixing device 20 shown in FIG. 6, the conveyance state detection unit 16 of the fixing belt 3 includes an encoder 161 disposed in a non-printing area of the fixing belt 3 and a sensor 162 that detects the rotation of the encoder 161. ing. The cooling roller 50 is brought into contact with the fixing belt 3 only when the rotation of the fixing belt 3 is stopped. As a result, only a part of the fixing belt 3 comes into contact with the heating roller 1 and the cooling roller 5 can be brought into contact only when heat accumulates and there is a risk of deformation.

そして、図6に示す定着装置20では、温度検出装置9によって検出された定着ベルト3の表面温度が、図示しない温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与える温度に達する上昇カーブを描いている場合にのみ、冷却ローラ50を定着ベルト3へ当接させることにより、冷却動作により発生する次ジョブ開始までの待機時間を必要最小限に留めることができる。   In the fixing device 20 shown in FIG. 6, the surface temperature of the fixing belt 3 detected by the temperature detecting device 9 rises to reach a temperature that damages an excessive temperature rise prevention device such as a temperature fuse or a temperature thermostat (not shown). Only when the curve is drawn, the waiting time until the start of the next job generated by the cooling operation can be kept to a minimum by bringing the cooling roller 50 into contact with the fixing belt 3.

さらに、冷却ローラ50は、バネ15によって定着ベルト3に当接する方向に力が加えられている。電源断等により、冷却ローラ接離機構60の駆動力の供給が絶たれた場合には、バネ15の伸張力により、必ず冷却ローラ50が定着ベルト3に当接するように構成されており、冷却ローラ接離機構60が駆動できない状況に陥った場合においても、確実にオーバーシュート現象の発生を抑制することができる。   Further, the cooling roller 50 is applied with a force in a direction in which the cooling roller 50 abuts the fixing belt 3. When the supply of the driving force of the cooling roller contact / separation mechanism 60 is cut off due to a power cut or the like, the cooling roller 50 is always brought into contact with the fixing belt 3 by the extension force of the spring 15, Even when the roller contact / separation mechanism 60 cannot be driven, the occurrence of the overshoot phenomenon can be reliably suppressed.

次に、本発明の第3の実施形態における定着装置について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。図7において、加熱ローラ1の外周部には、冷却ベルト500が定着ベルト3を介して当接されている。   Next, a fixing device according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is in contact with the fixing belt in the fixing device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, a cooling belt 500 is in contact with the outer peripheral portion of the heating roller 1 via the fixing belt 3.

冷却ベルト500が定着ベルト3に当接することにより、定着ベルト3を介して加熱ローラ1の余分な熱を冷却ベルト500が吸収することができる。冷却ベルト500は、駆動ローラ510と従動ローラ520とを構成に含み、駆動ローラ510は冷却ベルト駆動機構190に接続され、冷却ベルト500は冷却ベルト駆動機構190によって回転駆動が可能となっている。   When the cooling belt 500 comes into contact with the fixing belt 3, the cooling belt 500 can absorb excess heat of the heating roller 1 through the fixing belt 3. The cooling belt 500 includes a driving roller 510 and a driven roller 520, the driving roller 510 is connected to the cooling belt driving mechanism 190, and the cooling belt 500 can be rotationally driven by the cooling belt driving mechanism 190.

冷却ベルト500の近傍には、冷却ファン17が配置されている。冷却ベルト駆動機構190、及び冷却ファン17は、駆動用の独立電源として電源(キャパシタ)18に接続されている。電源(キャパシタ)18は、画像形成装置の電源オンと共に充電され、常に冷却ベルト駆動機構190、及び冷却ファン17が一定時間回転できる静電容量を確保しており、画像形成装置の電源がオフされた後も一定時間冷却ベルト駆動機構190、及び冷却ファン17を駆動することが可能である。独立電源18は、キャパシタに限定されることなく、他の方法として一般的な電池等でも構成が可能である。   A cooling fan 17 is disposed in the vicinity of the cooling belt 500. The cooling belt drive mechanism 190 and the cooling fan 17 are connected to a power source (capacitor) 18 as an independent power source for driving. The power source (capacitor) 18 is charged when the image forming apparatus is turned on, and always has a capacitance that allows the cooling belt drive mechanism 190 and the cooling fan 17 to rotate for a certain period of time, so that the image forming apparatus is turned off. After that, it is possible to drive the cooling belt driving mechanism 190 and the cooling fan 17 for a predetermined time. The independent power source 18 is not limited to a capacitor, and can be configured by a general battery or the like as another method.

冷却ベルト接離機構600は、偏芯カムとステッピングモータとにより構成される。冷却ベルト500を定着ベルト3から離間させる場合にはモータが駆動され、偏芯カムによって冷却ベルト500が持ち上げられる。   The cooling belt contact / separation mechanism 600 includes an eccentric cam and a stepping motor. When the cooling belt 500 is separated from the fixing belt 3, the motor is driven and the cooling belt 500 is lifted by the eccentric cam.

ここで、冷却ベルトが定着部材から離間された状態について図8を用いて説明する。図8は、本発明の第3の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトから離間した状態を説明する概略構成図である。冷却ベルト駆動機構190は、冷却ベルト500が定着ベルト3に接触した際、定着ベルト3が用紙Pを搬送する方向とは逆方向に回転するように、冷却ベルト5を介して定着ベルト3を回転させる。これにより、定着装置20内でジャムとなった用紙Pを除去し易いように定着装置20の入口側に戻すと共に、定着ベルト3を回転させることにより、定着ベルト3の一部分だけが加熱ローラ1に接触して過熱されることによって発生する変形や破損を抑制することができる。   Here, a state where the cooling belt is separated from the fixing member will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is separated from the fixing belt in the fixing device according to the third embodiment of the present invention. The cooling belt driving mechanism 190 rotates the fixing belt 3 via the cooling belt 5 so that the fixing belt 3 rotates in the direction opposite to the direction in which the paper P is conveyed when the cooling belt 500 contacts the fixing belt 3. Let As a result, the paper P that has jammed in the fixing device 20 is returned to the entrance side of the fixing device 20 so as to be easily removed, and the fixing belt 3 is rotated so that only a part of the fixing belt 3 is applied to the heating roller 1. Deformation and breakage caused by contact and overheating can be suppressed.

次に、本発明の第3の実施形態における定着装置について説明する。図9は、本発明の第3の実施形態における定着装置について冷却部材が定着ベルトに当接した状態を説明する概略構成図である。図9において、定着ベルト3の搬送状態検出手段16は、定着ベルト3の非印刷領域に配されたエンコーダ161と、エンコーダの回転を検出するセンサ162とから構成されている。定着ベルト3の回転が停止している場合にのみ、冷却ベルト500を定着ベルト3へ当接させる。これにより、定着ベルト3の一部分だけが加熱ローラ1に接触し、熱が蓄積して変形のおそれがある場合にのみ、冷却ベルト500を当接させることができるのである。   Next, a fixing device according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the cooling member is in contact with the fixing belt in the fixing device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 9, the conveyance state detection means 16 of the fixing belt 3 includes an encoder 161 disposed in a non-printing area of the fixing belt 3 and a sensor 162 that detects the rotation of the encoder. The cooling belt 500 is brought into contact with the fixing belt 3 only when the rotation of the fixing belt 3 is stopped. Thus, only when a part of the fixing belt 3 is in contact with the heating roller 1 and heat is accumulated and there is a risk of deformation, the cooling belt 500 can be brought into contact.

また、図9に示す定着装置20において、温度検出装置9によって検出された定着ベルト3の表面温度が、図示しない温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与える温度に達する上昇カーブを描いている場合にのみ、冷却ベルト5を定着ベルト3へ当接させることにより、冷却動作により発生する次ジョブ開始までの待機時間を必要最小限に留めることができる。   In the fixing device 20 shown in FIG. 9, the surface temperature of the fixing belt 3 detected by the temperature detecting device 9 rises to reach a temperature that damages an excessive temperature rise prevention device such as a temperature fuse or a temperature thermostat (not shown). Only when a curve is drawn, the waiting time until the start of the next job generated by the cooling operation can be kept to a minimum by bringing the cooling belt 5 into contact with the fixing belt 3.

さらに、冷却ベルト500は、バネ15によって定着ベルト3に当接する方向に力が加えられている。電源断等により、冷却ベルト接離機構600の駆動力の供給が絶たれた場合には、バネ15の伸張力により、必ず冷却ベルト500が定着ベルト3に当接するように構成されており、冷却ベルト接離機構600が駆動できない状況においても、確実にオーバーシュートの発生を抑制することができる。   Further, a force is applied to the cooling belt 500 in a direction in which the cooling belt 500 contacts the fixing belt 3 by a spring 15. When the supply of the driving force of the cooling belt contact / separation mechanism 600 is cut off due to a power cut or the like, the cooling belt 500 is always brought into contact with the fixing belt 3 by the extension force of the spring 15. Even in a situation where the belt contact / separation mechanism 600 cannot be driven, the occurrence of overshoot can be reliably suppressed.

次に、上記説明した定着装置が搭載されている画像形成装置について、図10を参照して説明する。図10は、本発明の実施形態における定着装置を備えた画像形成装置の構成について説明する概略構成図である。画像形成装置100は、タンデム型中間転写方式のカラー複写機である。同図に示すように、画像形成装置100は、装置本体101と、装置本体101の上部に配置された画像読取装置であるスキャナ102と、スキャナ102のさらに上部に配置された自動原稿給送装置(ADF:Auto Document Feeder)103とを有している。   Next, an image forming apparatus equipped with the above-described fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating the configuration of the image forming apparatus including the fixing device according to the embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 is a tandem intermediate transfer type color copying machine. As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 100 includes an apparatus main body 101, a scanner 102 that is an image reading apparatus disposed above the apparatus main body 101, and an automatic document feeder disposed further above the scanner 102. (ADF: Auto Document Feeder) 103.

装置本体101の下部には、複数の給紙カセット104a、104b、104c、及び104dを備えた給紙部104が配置されている。装置本体101の略中央部には、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト105が配置されている。中間転写ベルト105は、複数の支持ローラ106、107、108等に掛け渡されて支持されており、図示しない駆動源により図10中時計回り方向に回転駆動される。   A paper feed unit 104 including a plurality of paper feed cassettes 104 a, 104 b, 104 c, and 104 d is disposed at the lower part of the apparatus main body 101. An endless intermediate transfer belt 105 as an intermediate transfer member is disposed at a substantially central portion of the apparatus main body 101. The intermediate transfer belt 105 is supported around a plurality of support rollers 106, 107, 108, and the like, and is driven to rotate clockwise in FIG. 10 by a drive source (not shown).

支持ローラ108の近傍には、2次転写後に中間転写ベルト105上に残留する残留トナー等を除去する中間転写体クリーニング装置109が設けられている。支持ローラ106と支持ローラ107との間に張り渡された中間転写ベルト105上には、その搬送方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の4つの画像形成手段としてのプロセスカートリッジ29Y、29M、29C、及び29Kがこの順に並設・配置され、タンデム画像形成部30が構成されている。ただし、これら4つの色順は一例であり、これに限定されるものではない。   In the vicinity of the support roller 108, an intermediate transfer body cleaning device 109 for removing residual toner and the like remaining on the intermediate transfer belt 105 after the secondary transfer is provided. On the intermediate transfer belt 105 stretched between the support roller 106 and the support roller 107, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) along the conveyance direction. The four process cartridges 29Y, 29M, 29C, and 29K as the image forming means are arranged and arranged in this order to constitute the tandem image forming unit 30. However, these four color orders are examples and are not limited to these.

プロセスカートリッジ29Y、29M、29C、及び29Kには、像担持体としてのドラム状の感光体ドラム21Y、21M、21C、及び21Kが配置されている。以下、プロセスカートリッジ29Y、29M、29C、及び29Kの構成は、露光される画像データ色に対応した現像剤中のトナー色が異なるのみで他の構成は同様であるため、色を表す添え字符号を削除した符号を用いて総括的に説明する。   The process cartridges 29Y, 29M, 29C, and 29K are provided with drum-shaped photosensitive drums 21Y, 21M, 21C, and 21K as image carriers. Hereinafter, the configuration of the process cartridges 29Y, 29M, 29C, and 29K is the same except for the toner color in the developer corresponding to the image data color to be exposed, and the other configurations are the same. A general description will be given by using the reference numerals from which are deleted.

プロセスカートリッジ29における感光体ドラム21の周囲には、感光体ドラム表面に像担持体保護剤を供給する保護層形成装置22、感光体ドラム表面を均一に帯電させる帯電装置23、後述する露光装置としての潜像形成装置28からの露光を受け入れる部位、感光体ドラム21表面の潜像形成部分にトナーを供給してトナーを可視像化する現像装置25、感光体ドラム21表面のトナー画像を中間転写ベルト105に1次転写する転写装置26、及び転写後の感光体ドラム21表面の残留トナー等をクリーニングするクリーニング装置24が配置されている。   Around the photosensitive drum 21 in the process cartridge 29 are a protective layer forming device 22 for supplying an image carrier protecting agent to the surface of the photosensitive drum, a charging device 23 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum, and an exposure device to be described later. Toner receiving portion from the latent image forming device 28, a developing device 25 for supplying toner to the latent image forming portion on the surface of the photosensitive drum 21 to visualize the toner, and a toner image on the surface of the photosensitive drum 21 in the middle A transfer device 26 for primary transfer to the transfer belt 105 and a cleaning device 24 for cleaning residual toner on the surface of the photosensitive drum 21 after transfer are disposed.

タンデム画像形成部30の上方には、露光装置としての潜像形成装置28が配置されている。中間転写ベルト105を挟んで支持ローラ108と反対の側には、転写装置としての2次転写ローラ110が配置されている。この2次転写ローラ110によって、中間転写ベルト105上のトナー画像が、給紙部104から供給されるシート状記録媒体の一例としての用紙に転写される。   Above the tandem image forming unit 30, a latent image forming device 28 as an exposure device is disposed. A secondary transfer roller 110 as a transfer device is disposed on the opposite side of the intermediate transfer belt 105 from the support roller 108. By the secondary transfer roller 110, the toner image on the intermediate transfer belt 105 is transferred to a sheet as an example of a sheet-like recording medium supplied from the paper supply unit 104.

2次転写ローラ110の左側には、用紙上に転写された転写画像を定着する本発明の実施形態における定着装置20が配置されている。定着装置20は、無端状の定着ベルト3に加圧部材としての加圧ローラ4を押し当てる構成を備えている。定着装置20の細部構成及び動作等については後述する。定着装置20の下方には、上述したタンデム画像形成部30と略平行に、用紙の両面に画像を形成する場合に用紙を反転するシート反転装置112が配置されている。   On the left side of the secondary transfer roller 110, a fixing device 20 according to an embodiment of the present invention for fixing a transfer image transferred onto a sheet is disposed. The fixing device 20 has a configuration in which a pressure roller 4 as a pressure member is pressed against the endless fixing belt 3. The detailed configuration and operation of the fixing device 20 will be described later. Below the fixing device 20, a sheet reversing device 112 for reversing the paper when an image is formed on both sides of the paper is disposed substantially parallel to the tandem image forming unit 30 described above.

画像形成を行うための一連のプロセスについて、以下、ネガ−ポジプロセスに基いて説明を行うが、色を表す符号を省略して簡明に述べる。有機光導電層を有する感光体(OPC:Organic Photoconductor)に代表される感光体ドラム21は、図示しない除電ランプ等によって除電され、帯電装置23の帯電ローラで均一にマイナスに帯電される。帯電装置23によって感光体ドラム21の帯電が行われる場合には、図示しない電圧印加機構から帯電装置23に対して、感光体ドラム21を所望の電位に帯電させるのに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。   A series of processes for forming an image will be described below based on a negative-positive process, but will be briefly described by omitting reference numerals representing colors. A photosensitive drum 21 typified by a photosensitive member (OPC: Organic Photoconductor) having an organic photoconductive layer is neutralized by a neutralizing lamp (not shown) or the like, and is uniformly negatively charged by a charging roller of a charging device 23. When the photosensitive drum 21 is charged by the charging device 23, an appropriate size suitable for charging the photosensitive drum 21 to a desired potential with respect to the charging device 23 from a voltage application mechanism (not shown). Or a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage thereon is applied.

帯電された感光体ドラム21は、レーザ光学系等の潜像形成装置28によって照射されるレーザ光で潜像形成が行われる。レーザ光は半導体レーザから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴンミラー)等により感光体ドラム21の表面を、感光体ドラム21の回転軸方向に走査される。このようにして形成された潜像が、現像装置25にある現像剤担持体である現像スリーブ(現像ローラ)上に供給されたトナー粒子、又はトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。   The charged photosensitive drum 21 is subjected to latent image formation with laser light irradiated by a latent image forming device 28 such as a laser optical system. Laser light is emitted from a semiconductor laser, and the surface of the photosensitive drum 21 is scanned in the direction of the rotational axis of the photosensitive drum 21 by a polygonal polygon mirror that rotates at high speed. The latent image formed in this way is developed with a developer composed of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied on a developing sleeve (developing roller) which is a developer carrying member in the developing device 25. As a result, a visible toner image is formed.

潜像の現像時には、図示しない電圧印加機構から現像スリーブに対して、感光体ドラム21の露光部と非露光部との間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。各色に対応した感光体ドラム21上に形成されたトナー像は、図示しない転写装置を構成する転写ローラ26によって中間転写ベルト105上に転写され、給紙部104から供給され、又は手差しトレイ113から供給されたシート状記録媒体の一例としての用紙(転写媒体)上に、2次転写ローラ110により重ね合わされたトナー像(カラー画像)が一括転写される。その後、中間転写ベルト105は、感光体ドラム21から分離され、転写像が得られる。   At the time of developing the latent image, a voltage of an appropriate magnitude between the exposed portion and the non-exposed portion of the photosensitive drum 21 with respect to the developing sleeve from a voltage application mechanism (not shown), or development in which an alternating voltage is superimposed on the developing sleeve. A bias is applied. A toner image formed on the photosensitive drum 21 corresponding to each color is transferred onto the intermediate transfer belt 105 by a transfer roller 26 constituting a transfer device (not shown) and supplied from the paper feeding unit 104 or from the manual feed tray 113. The toner image (color image) superimposed by the secondary transfer roller 110 is collectively transferred onto a sheet (transfer medium) as an example of the supplied sheet-like recording medium. Thereafter, the intermediate transfer belt 105 is separated from the photosensitive drum 21, and a transfer image is obtained.

感光体ドラム21上に残存するトナー粒子は、クリーニング装置24内のクリーニングブレード等によって回収される。画像転写後の未定着のトナー像を担持した用紙は、定着装置20へと搬送され、定着ローラ2に巻き掛けられた定着ベルト3と加圧ローラ4とのニップ部Nで熱と圧力を加えられて転写画像が定着される。定着された用紙は、排紙ローラ対115により排紙トレイ116上に排出されスタックされる。   The toner particles remaining on the photosensitive drum 21 are collected by a cleaning blade or the like in the cleaning device 24. The sheet carrying the unfixed toner image after image transfer is conveyed to the fixing device 20 and heat and pressure are applied at the nip N between the fixing belt 3 and the pressure roller 4 wound around the fixing roller 2. The transferred image is fixed. The fixed sheet is discharged onto the discharge tray 116 by the discharge roller pair 115 and stacked.

あるいは、図示しない切換爪で搬送路を切り換えられてシート反転装置112に搬送され、そこで反転されて再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像を形成された後に、排紙ローラ対115により排紙トレイ116上に排出・スタックされる。画像転写後の中間転写ベルト105は、中間転写体クリーニング装置109により残留トナー等が除去され、タンデム画像形成部30による再度の画像形成に備える。   Alternatively, the conveyance path is switched by a switching claw (not shown) and conveyed to the sheet reversing device 112, where it is reversed and guided again to the transfer position, and an image is formed on the back surface. The paper is discharged and stacked on the paper tray 116. The intermediate transfer belt 105 after image transfer is freed of residual toner and the like by an intermediate transfer member cleaning device 109 and is ready for re-image formation by the tandem image forming unit 30.

定着装置20に関して上述した本発明の実施形態における定着装置を適用することにより、ジャム時や印刷中の予期しない電源断時にも、温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与えることがない画像成形装置を提供することができる。   By applying the fixing device in the embodiment of the present invention described above with respect to the fixing device 20, damage to an excessive temperature rise prevention device such as a temperature fuse or a temperature thermostat is caused even when an unexpected power interruption occurs during a jam or printing. It is possible to provide an image forming apparatus that does not occur.

以上説明してきたように、本発明によれば、熱源8を有する加熱ローラ1と、金属芯金の外周に弾性層を有し内部に熱源を有さない定着ローラ2に加圧ローラ4が圧接して配置され、加熱ローラ1と定着ローラ2との間に張架される無端状の定着ベルト3を備え、定着ローラ2と加圧ローラ4との圧接によって形成される定着ベルト3と加圧ローラ4との間のニップ部Nに、未定着トナー像を担持した用紙Pを通紙して加熱定着を行う定着装置20において、定着ベルト3を挟んで加熱ローラ1の外周部に当接して配される冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を設け、冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500は定着ベルト3を挟んで加熱ローラ1に対して接離する冷却部材接離機構6、冷却ローラ接離機構60、及び冷却ベルト接離機構600を有し、かつ冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500の近傍に独立駆動可能な電源18を備えた冷却ファン17と、独立駆動可能な冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を備えることにより、冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を、定着ベルト3を介して加熱ローラ1に当接させて余分な熱を吸収し、冷却ファン17を用いて熱を発散させることにより、オーバーシュート現象の発生を抑制することができるのである。   As described above, according to the present invention, the pressure roller 4 is pressed against the heating roller 1 having the heat source 8 and the fixing roller 2 having the elastic layer on the outer periphery of the metal core and not having the heat source inside. And an endless fixing belt 3 that is stretched between the heating roller 1 and the fixing roller 2, and is formed by press-contact between the fixing roller 2 and the pressure roller 4. In a fixing device 20 that heats and fixes a sheet P carrying an unfixed toner image through a nip portion N between the roller 4 and the roller 4, it contacts the outer peripheral portion of the heating roller 1 with the fixing belt 3 interposed therebetween. The cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 is provided, and the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 contacts and separates from the heating roller 1 with the fixing belt 3 interposed therebetween. Mechanism 6, cooling roller contact / separation mechanism 60 And the cooling fan 17 having the cooling belt contact / separation mechanism 600 and including the cooling member 5, the cooling roller 50, or the power supply 18 that can be driven independently in the vicinity of the cooling belt 500, and the cooling roller 50 that can be driven independently, or By providing the cooling belt 500, the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 is brought into contact with the heating roller 1 via the fixing belt 3 to absorb excess heat, and the cooling fan 17 is used for heat generation. It is possible to suppress the occurrence of the overshoot phenomenon by diverging.

また、本発明によれば、冷却ローラ駆動機構19、及び冷却ベルト駆動機構190は、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500が定着ベルト3に接触した際、定着ベルト3が用紙Pを搬送する方向とは逆方向に回転するように冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を介して定着ベルト3を回転させることにより、定着装置20内でジャムとなった用紙Pを除去しやすいように定着装置20の入口側に戻すと共に、定着ベルト3を回転させることにより、定着ベルト3の一部分だけが加熱ローラ1に接触して過熱されることによって発生する変形・破損を抑制することができる。   Further, according to the present invention, the cooling roller driving mechanism 19 and the cooling belt driving mechanism 190 are configured so that the fixing belt 3 conveys the paper P when the cooling roller 50 or the cooling belt 500 contacts the fixing belt 3. , The fixing belt 3 is rotated via the cooling roller 50 or the cooling belt 500 so as to rotate in the reverse direction, so that the jammed paper P in the fixing device 20 can be easily removed. When the fixing belt 3 is rotated while being returned to the side, it is possible to suppress deformation and breakage that occurs when only a part of the fixing belt 3 comes into contact with the heating roller 1 and is overheated.

さらに、本発明によれば、冷却部材5は、定着ベルト3に接触して熱を吸収する熱吸収部52と、吸収した熱を外部へ放出する熱放熱部51とを有することにより、効率良く余分な熱を吸収・放熱し、オーバーシュート現象の発生を抑制することができる。   Furthermore, according to the present invention, the cooling member 5 includes the heat absorbing portion 52 that contacts the fixing belt 3 and absorbs heat, and the heat radiating portion 51 that releases the absorbed heat to the outside. It can absorb and dissipate excess heat and suppress the occurrence of overshoot phenomenon.

また、本発明によれば、定着ベルト3の回転状態を検出する搬送状態検出手段16を有し、定着ベルト3の回転が停止した場合にのみ冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を定着ベルト3を挟んで加熱ローラ1に対して当接させることにより、冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500の当接によって定着ベルト3に発生する擦れキズ等の発生を抑制することができると共に、定着ベルト3の一部分だけが加熱ローラ1に接触し、変形のおそれがある場合にのみ冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を当接させることができる。   Further, according to the present invention, the conveyance state detection means 16 for detecting the rotation state of the fixing belt 3 is provided, and the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 is provided only when the rotation of the fixing belt 3 is stopped. By causing the fixing belt 3 to be in contact with the heating roller 1, it is possible to suppress the occurrence of scratches or the like generated on the fixing belt 3 due to the contact of the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500. In addition, only a part of the fixing belt 3 comes into contact with the heating roller 1 and the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 can be brought into contact only when there is a risk of deformation.

そして、本発明によれば、定着ベルト3の温度を検出する温度検出装置9を設け、検出された温度に応じて冷却部材5、冷却ローラ50、及び冷却ベルト500の接離機構6、60、600を制御する制御手段を含んで構成することにより、温度検出装置9により検出された定着ベルト3の表面温度が、温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与える温度に達する上昇カーブを描いている場合にのみ、冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を定着ベルト3へ当接させることができ、冷却動作により発生する次ジョブ開始までの待機時間を必要最小限に留めることができる。   According to the present invention, the temperature detecting device 9 for detecting the temperature of the fixing belt 3 is provided, and the contacting / separating mechanisms 6, 60, 60 for the cooling member 5, the cooling roller 50, and the cooling belt 500 according to the detected temperature. By including the control means for controlling 600, the surface temperature of the fixing belt 3 detected by the temperature detection device 9 reaches a temperature that damages the excessive temperature rise prevention device such as a temperature fuse or a temperature thermostat. Only when the rising curve is drawn, the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 can be brought into contact with the fixing belt 3, and the waiting time until the start of the next job generated by the cooling operation is minimized. Can be stopped.

また、本発明によれば、冷却部材接離機構6、冷却ローラ接離機構60、及び冷却ベルト接離機構600は、定着ベルト3を回転駆動させる駆動機構への電源供給が絶たれた場合に、冷却部材5、冷却ローラ50、又は冷却ベルト500を、定着ベルト3を挟んで加熱ローラ1に対して当接させる構成とすることにより、電源断時においても、オーバーシュート現象の発生を抑制することができる。   Further, according to the present invention, the cooling member contact / separation mechanism 6, the cooling roller contact / separation mechanism 60, and the cooling belt contact / separation mechanism 600 are performed when the power supply to the drive mechanism that rotationally drives the fixing belt 3 is cut off. Further, the configuration in which the cooling member 5, the cooling roller 50, or the cooling belt 500 is in contact with the heating roller 1 with the fixing belt 3 interposed therebetween suppresses the occurrence of an overshoot phenomenon even when the power is turned off. be able to.

さらに、本発明によれば、上記説明した本発明の定着装置20を搭載することにより、装置内温度が上昇して、温度ヒューズや温度サーモスタットのような過昇温防止装置にダメージを与えることがない画像成形装置を提供することができる。   Furthermore, according to the present invention, by mounting the above-described fixing device 20 of the present invention, the temperature inside the device rises and damages an excessive temperature rise prevention device such as a temperature fuse or a temperature thermostat. No image forming apparatus can be provided.

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。   The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments thereof, various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broader spirit and scope of the invention as defined in the claims. is there.

1 加熱ローラ
100 画像形成装置
101 装置本体
102 スキャナ
103 自動原稿給送装置(ADF)
104 給紙部
104a、104b、104c、104d 給紙カセット
105 中間転写ベルト
106、107、108 支持ローラ
109 中間転写クリーニング装置
110 2次転写ローラ
112 シート反転装置
115 排紙ローラ対
116 排紙トレイ
2 定着ローラ
3 定着ベルト
4 加圧ローラ
5 冷却部材
51 熱放熱部
52 熱吸収部
50 冷却ローラ
500 冷却ベルト
6 冷却部材接離機構
60 冷却ローラ接離機構
600 冷却ベルト接離機構
7 入口ガイド板
8 熱源(ヒータ)
9 温度検出装置
10 クリーニングユニット
11 クリーニングウェブ
12 クリーニングウェブ当接部材
13 巻き取り軸
14 送り出し軸
16 搬送状態検出手段
161 エンコーダ
162 センサ
17 冷却ファン
18 電源(キャパシタ)
19 冷却ローラ駆動機構
190 冷却ベルト駆動機構
20 定着装置
21Y、21M、21C、21K 感光体ドラム
22 保護層形成装置
23 帯電装置
24 クリーニング装置
25 現像装置
26Y、26M、26C、26K 転写装置
28 潜像形成装置
29Y、29M、29C、29K プロセスカートリッジ
30 タンデム画像形成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating roller 100 Image forming apparatus 101 Apparatus main body 102 Scanner 103 Automatic document feeder (ADF)
104 Paper feed unit 104a, 104b, 104c, 104d Paper feed cassette 105 Intermediate transfer belt 106, 107, 108 Support roller 109 Intermediate transfer cleaning device 110 Secondary transfer roller 112 Sheet reversing device 115 Paper discharge roller pair 116 Paper output tray 2 Fixing Roller 3 Fixing belt 4 Pressure roller 5 Cooling member 51 Heat radiation part 52 Heat absorption part 50 Cooling roller 500 Cooling belt 6 Cooling member contact / separation mechanism 60 Cooling roller contact / separation mechanism 600 Cooling belt contact / separation mechanism 7 Entrance guide plate 8 Heat source ( heater)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Temperature detection apparatus 10 Cleaning unit 11 Cleaning web 12 Cleaning web contact member 13 Winding shaft 14 Delivery shaft 16 Conveyance state detection means 161 Encoder 162 Sensor 17 Cooling fan 18 Power supply (capacitor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Cooling roller drive mechanism 190 Cooling belt drive mechanism 20 Fixing device 21Y, 21M, 21C, 21K Photosensitive drum 22 Protective layer forming device 23 Charging device 24 Cleaning device 25 Developing device 26Y, 26M, 26C, 26K Transfer device 28 Latent image formation Device 29Y, 29M, 29C, 29K Process cartridge 30 Tandem image forming unit

特許第3880424号公報Japanese Patent No. 3880424 特許第4000955号公報Japanese Patent No. 40000955

Claims (10)

用紙に転写されたトナーを定着させる定着ローラと、
前記定着ローラと無端状の定着ベルトを介して巻き付けられた熱源を有する加熱ローラと、
前記定着ベルトを挟んで前記加熱ローラの外周部に対して当接し、前記熱源から発せられる熱を冷却する冷却部材と、
前記冷却部材から発せられる熱を発散させる冷却ファンと、
前記冷却ファンを駆動するための電源と、
を含むことを特徴とする定着装置。
A fixing roller for fixing the toner transferred to the paper;
A heating roller having a heat source wound around the fixing roller and an endless fixing belt;
A cooling member that abuts against the outer periphery of the heating roller across the fixing belt and cools the heat generated from the heat source;
A cooling fan that dissipates heat generated from the cooling member;
A power supply for driving the cooling fan;
A fixing device comprising:
前記定着ベルトの表面温度を検出する温度検出手段をさらに含み、前記表面温度が所定の温度に達したとき、前記冷却部材を前記外周部に当接させ、前記所定の温度に達しないとき、前記冷却部材を前記外周部から離間させる接離手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   A temperature detecting means for detecting a surface temperature of the fixing belt; and when the surface temperature reaches a predetermined temperature, the cooling member is brought into contact with the outer peripheral portion, and when the surface temperature does not reach the predetermined temperature, The fixing device according to claim 1, further comprising contact / separation means for separating a cooling member from the outer peripheral portion. 前記定着ベルトの搬送状態を検出する搬送状態検出手段をさらに含み、前記搬送状態検出手段によって、前記定着ベルトが停止状態であることが検出されたとき、前記接離手段は、前記冷却部材を前記外周部に当接させることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The apparatus further includes a conveyance state detection unit for detecting a conveyance state of the fixing belt, and when the conveyance state detection unit detects that the fixing belt is in a stopped state, the contact / separation unit moves the cooling member to the cooling member. The fixing device according to claim 2, wherein the fixing device is brought into contact with an outer peripheral portion. 前記接離手段を駆動する駆動手段をさらに含み、前記駆動手段による前記接離手段の駆動が断たれたとき、前記冷却部材を前記外周部に対して強制的に当接させる当接手段を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の定着装置。   A driving unit that drives the contacting / separating unit; and a contact unit that forcibly contacts the cooling member with the outer peripheral portion when the driving unit is not driven by the driving unit. The fixing device according to claim 2, wherein the fixing device is a fixing device. 前記冷却部材は、前記定着ローラに接触して前記熱源から発せられる熱を吸収する吸収手段と、前記吸収された熱を放出する放熱手段とを含むことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の定着装置。   5. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling member includes an absorbing unit that contacts the fixing roller and absorbs heat generated from the heat source, and a heat radiating unit that releases the absorbed heat. The fixing device according to claim 1. 用紙に転写されたトナーを定着させる定着ローラと、
前記定着ローラと無端状の定着ベルトを介して巻き付けられた熱源を有する加熱ローラと、
前記定着ベルトを挟んで前記加熱ローラの外周部に対して当接し、前記熱源から発せられる熱を冷却する冷却部材と、
前記冷却部材から発せられる熱を発散させる冷却ファンと、
前記冷却ファンを駆動するための電源と、を有する定着装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
A fixing roller for fixing the toner transferred to the paper;
A heating roller having a heat source wound around the fixing roller and an endless fixing belt;
A cooling member that abuts against the outer periphery of the heating roller across the fixing belt and cools the heat generated from the heat source;
A cooling fan that dissipates heat generated from the cooling member;
An image forming apparatus comprising: a fixing device having a power source for driving the cooling fan.
前記定着装置は、前記定着ベルトの表面温度を検出する温度検出手段をさらに含み、前記表面温度が所定の温度に達したとき、前記冷却部材を前記外周部に当接させ、前記所定の温度に達しないとき、前記冷却部材を前記外周部から離間させる接離手段を含むことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The fixing device further includes a temperature detecting unit that detects a surface temperature of the fixing belt, and when the surface temperature reaches a predetermined temperature, the cooling member is brought into contact with the outer peripheral portion to reach the predetermined temperature. The image forming apparatus according to claim 6, further comprising a contact / separation unit that separates the cooling member from the outer peripheral portion when the temperature does not reach. 前記定着装置は、前記定着ベルトの搬送状態を検出する搬送状態検出手段をさらに含み、前記搬送状態検出手段によって、前記定着ベルトが停止状態であることが検出されたとき、前記接離手段は、前記冷却部材を前記外周部に当接させることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。   The fixing device further includes a conveyance state detection unit that detects a conveyance state of the fixing belt. When the conveyance state detection unit detects that the fixing belt is in a stopped state, the contact / separation unit includes: The image forming apparatus according to claim 7, wherein the cooling member is brought into contact with the outer peripheral portion. 前記定着装置は、前記接離手段を駆動する駆動手段をさらに含み、前記駆動手段による前記接離手段の駆動が断たれたとき、前記冷却部材を前記外周部に対して強制的に当接させる当接手段を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。   The fixing device further includes a drive unit that drives the contact / separation unit, and forcibly brings the cooling member into contact with the outer peripheral portion when the drive unit is turned off by the drive unit. 9. The image forming apparatus according to claim 7, further comprising a contact unit. 前記冷却部材は、前記定着ローラに接触して前記熱源から発せられる熱を吸収する吸収手段と、前記吸収された熱を放出する放熱手段とを含むことを特徴とする請求項6から9の何れか1項に記載の画像形成装置。   10. The cooling member according to claim 6, wherein the cooling member includes an absorbing unit that contacts the fixing roller and absorbs heat generated from the heat source, and a heat radiating unit that releases the absorbed heat. The image forming apparatus according to claim 1.
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US10955775B2 (en) 2018-07-31 2021-03-23 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus with a temperature sensor detecting a temperature of a surface of a fixing belt

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