JP2014038232A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像をシートに定着させる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a sheet, and an image forming apparatus including the fixing device.
いわゆる電子写真方式の画像形成装置は、用紙に形成されたトナー像を、用紙に加熱定着させる定着装置を備えている。このような定着装置は、一般的に、加熱部材である熱ローラーと、圧接するための加圧ローラーとで用紙をニップしつつシートを搬送することによって、用紙上のトナー像を用紙に加熱定着させる。このような画像形成装置は、サイズの異なる用紙に画像形成可能にされていることが多い。 A so-called electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that heats and fixes a toner image formed on a sheet to the sheet. Such a fixing device generally heats and fixes a toner image on a sheet to the sheet by conveying the sheet while nipping the sheet between a heating roller as a heating member and a pressure roller for pressing. Let In many cases, such an image forming apparatus can form an image on sheets of different sizes.
このように、サイズの異なる用紙に画像形成可能な画像形成装置に用いられる定着装置では、熱ローラーと加圧ローラーとは、サイズの大きな用紙を通紙可能な大きさ(用紙幅方向の長さ)を有している。そのため、サイズの小さな用紙が熱ローラーと加圧ローラーとのニップ部を通過する際には、用紙が熱ローラーに接する通紙部と、用紙が熱ローラーに接しない非通紙部とが生じる。 As described above, in a fixing device used in an image forming apparatus capable of forming an image on paper of different sizes, the heat roller and the pressure roller are large enough to pass a large paper (length in the paper width direction). )have. For this reason, when a small-sized sheet passes through the nip portion between the heat roller and the pressure roller, a sheet passing part where the sheet contacts the heat roller and a non-sheet passing part where the sheet does not contact the heat roller are generated.
通紙部では、用紙によって熱ローラーの熱が奪われる。従って、通紙部では熱ローラーの温度が低下する。一方、非通紙部では、用紙がニップ部を通過しないので、用紙によって熱が奪われない。そのため、サイズの小さな用紙の通紙が連続すると、非通紙部では熱ローラーの温度が通紙部より高くなり、熱ローラーの温度分布が不均一になったり、非通紙部の温度が過度に高温になったりするおそれがある。 In the paper passing section, the heat of the heat roller is taken away by the paper. Accordingly, the temperature of the heat roller is lowered at the paper passing portion. On the other hand, in the non-sheet passing portion, since the sheet does not pass through the nip portion, heat is not taken away by the sheet. For this reason, if small-size paper passes continuously, the temperature of the heat roller in the non-sheet passing portion becomes higher than that in the sheet passing portion, the temperature distribution of the heat roller becomes uneven, or the temperature in the non-sheet passing portion is excessive. There is a risk of high temperatures.
熱ローラーの温度分布が不均一になると、用紙に付与される熱が不均一になるために、トナー像の定着性が、不均一になったり低下したりするおそれがある。あるいは、用紙に皺が生じるおそれもある。また、非通紙部の温度が過度に高温になると、熱ローラーや加圧ローラー、あるいは熱ローラー近傍の部品が熱の影響を受けて劣化する恐れもある。 If the temperature distribution of the heat roller becomes non-uniform, the heat applied to the paper becomes non-uniform, and the fixability of the toner image may become non-uniform or decrease. Alternatively, wrinkles may occur on the paper. Further, when the temperature of the non-sheet passing portion becomes excessively high, the heat roller, the pressure roller, or parts near the heat roller may be deteriorated by the influence of heat.
そこで、熱ローラーの両端部において、それぞれ回転軸にファンを連結し、ファンの回転によって熱ローラーの端部から中央部方向に送風する従来技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。この定着装置によれば、熱ローラーの両端部を冷却すると共に、熱ローラーの両端部を冷却することによって暖められた空気が熱ローラーの中央部へ送られる。その結果、非通紙部となって温度が上昇した熱ローラーの端部は冷却され、通紙部となって温度が低下する熱ローラーの中央部へは暖められた空気が送られるので、熱ローラーの温度分布が均一化される。 Therefore, a conventional technique has been proposed in which a fan is connected to each rotating shaft at both ends of the heat roller, and air is blown from the end of the heat roller toward the center by rotation of the fan (see, for example, Patent Documents 1 and 2). ). According to this fixing device, both ends of the heat roller are cooled, and air heated by cooling both ends of the heat roller is sent to the center of the heat roller. As a result, the end of the heat roller whose temperature has increased as a non-sheet passing portion is cooled, and warmed air is sent to the central portion of the heat roller where the temperature decreases as a sheet passing portion. The temperature distribution of the roller is made uniform.
ところで、熱ローラーの熱分布は、必ずしも中央部が低温になり、両端部が高温になるとは限らない。定着装置に用紙が通紙されないときは、熱ローラーの中央部では、両側の発熱部分からの熱の煽りによって、高温になる一方、熱ローラーの両端部では、熱の煽りが中央部方向しかなく外側方向は放熱のみとなるため、中央部よりも温度が低下する。 By the way, as for the heat distribution of a heat roller, the center part does not necessarily become low temperature, and both ends do not necessarily become high temperature. When the paper does not pass through the fixing device, the center of the heat roller becomes hot due to the heat generated from the heat generating parts on both sides, while the heat of the both ends of the heat roller is only toward the center. Since the outer direction is only heat radiation, the temperature is lower than that at the center.
特に、熱ローラーが、両端が開放された筒状体である場合や、熱ローラー内部のヒーターの長さが、熱ローラーよりも短い場合等には、定着装置に用紙が通紙されないとき、熱ローラーの中央部が高温、両端部が低温になって、温度の不均一が顕著となる。 In particular, when the heat roller is a cylindrical body with both ends open, or when the length of the heater inside the heat roller is shorter than the heat roller, etc., when the paper is not passed through the fixing device, The central part of the roller becomes high temperature and both end parts become low temperature, and the temperature non-uniformity becomes remarkable.
しかしながら、熱ローラーの中央部が高温、両端部が低温になった場合、上述の従来技術のように、熱ローラーの端部から中央部方向に送風すると、かえって温度分布を不均一にしてしまうという不都合があった。 However, when the central part of the heat roller becomes high temperature and both end parts become low temperature, if the air is blown from the end part of the heat roller toward the central part as in the above-described conventional technology, the temperature distribution is rather uneven. There was an inconvenience.
本発明の目的は、加熱部材の中央部と両端部とで、いずれが高温になった場合であっても、加熱部材の温度分布の不均一を低減することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device capable of reducing non-uniformity in the temperature distribution of the heating member regardless of which temperature is high at the center and both ends of the heating member, and the fixing device. Is provided.
本発明に係る定着装置は、熱源と、前記熱源によって加熱される周面を有し、前記周面が周回移動する加熱部材と、前記周面との間にシートをニップしつつ回転し、前記加熱部材と協動して前記シートを搬送する加圧部材と、前記加熱部材と前記加圧部材とによって搬送されたシートが通過するシート搬送路と、前記周面の、前記シートの搬送方向と直交する幅方向における両端部近傍に、それぞれ回転可能に配設され、その回転の方向に応じて、前記周面の前記幅方向の中央から端部方向へ向かう第1方向と、前記周面の前記幅方向の端部から中央方向へ向かう第2方向とに送風方向が切り替わる第1及び第2送風部材と、前記第1及び第2送風部材の回転方向を、前記第1方向に送風する第1回転方向と、前記第2方向に送風する第2回転方向とに、選択的に切り替える切替機構とを備える。 The fixing device according to the present invention includes a heat source, a peripheral surface heated by the heat source, and a rotating member that rotates around the peripheral surface. A pressure member that cooperates with the heating member to convey the sheet, a sheet conveyance path through which the sheet conveyed by the heating member and the pressure member passes, and a conveyance direction of the sheet on the peripheral surface Near the both ends in the orthogonal width direction, each is rotatably arranged, and according to the direction of the rotation, the first direction from the center of the width direction of the peripheral surface toward the end direction, and the peripheral surface The first and second blower members that switch the blowing direction from the end in the width direction to the second direction toward the central direction, and the rotation direction of the first and second blower members are blown in the first direction. 1 rotation direction and 2nd time to blow in the second direction In a direction, and a switching mechanism which selectively switches.
この構成によれば、切替機構によって、第1及び第2送風部材の回転方向を、加熱部材の周面の幅方向中央から端部方向へ向かう第1方向と、加熱部材の周面の端部から幅方向中央へ向かう第2方向とに、選択的に切り替えることができる。従って、加熱部材の中央部と両端部とで、いずれが高温になった場合であっても、第1及び第2送風部材の回転方向を切り替えることによって、加熱部材の温度分布の不均一を低減することができる。 According to this configuration, by the switching mechanism, the rotation direction of the first and second blowing members is changed from the center in the width direction of the peripheral surface of the heating member toward the end portion, and the end portion of the peripheral surface of the heating member. To the second direction toward the center in the width direction can be selectively switched. Therefore, even if the temperature becomes high at the center and both ends of the heating member, nonuniformity in the temperature distribution of the heating member is reduced by switching the rotation direction of the first and second air blowing members. can do.
また、前記切替機構は、前記加熱部材と前記加圧部材とによって前記シートが搬送されているか否かに応じて、前記第1及び第2送風部材の回転方向を切り替えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said switching mechanism switches the rotation direction of the said 1st and 2nd ventilation member according to whether the said sheet | seat is conveyed by the said heating member and the said pressurization member.
加熱部材と加圧部材とによってシートが搬送されているか否かに応じて、加熱部材の中央部と両端部とで、いずれが高温になるかが変化する。そこでこの構成によれば、加熱部材と加圧部材とによってシートが搬送されているか否かに応じて、第1及び第2送風部材の回転方向、即ち送風方向が切り替えられるので、加熱部材の中央部と両端部とで、いずれが高温になった場合であっても、第1及び第2送風部材の回転方向を切り替えることによって、加熱部材の温度分布の不均一を低減することができる。 Depending on whether or not the sheet is being conveyed by the heating member and the pressure member, which of the central portion and both end portions of the heating member is changed is changed. Therefore, according to this configuration, the rotation direction of the first and second blowing members, that is, the blowing direction is switched depending on whether or not the sheet is conveyed by the heating member and the pressure member. Even if it becomes a case where either becomes high temperature by a part and both ends, the nonuniformity of the temperature distribution of a heating member can be reduced by switching the rotation direction of a 1st and 2nd ventilation member.
また、前記切替機構は、前記シートが搬送されていない場合、前記第1及び第2送風部材を前記第1回転方向に回転させ、前記シートが搬送されている場合、前記第1及び第2送風部材を前記第2回転方向に回転させることが好ましい。 The switching mechanism rotates the first and second blowing members in the first rotation direction when the sheet is not conveyed, and the first and second blowing when the sheet is conveyed. It is preferable to rotate the member in the second rotation direction.
加熱部材と加圧部材とによってシートが搬送されていない場合、加熱部材の中央部の温度が高くなり、シートが搬送されている場合、加熱部材の両端部の温度が高くなる。そこでこの構成によれば、切替機構によって、シートが搬送されていない場合、第1及び第2送風部材を第1回転方向に回転させて、加熱部材の周面の幅方向中央から端部方向へ向かって送風させ、シートが搬送されている場合、第1及び第2送風部材を第2回転方向に回転させて、周面の幅方向端部から中央方向へ向かう方向に向かって送風させることで、加熱部材の温度分布の不均一を低減することができる。 When the sheet is not conveyed by the heating member and the pressure member, the temperature at the center of the heating member is high, and when the sheet is conveyed, the temperature at both ends of the heating member is high. Therefore, according to this configuration, when the sheet is not conveyed by the switching mechanism, the first and second air blowing members are rotated in the first rotation direction, and the width direction center of the peripheral surface of the heating member is changed to the end direction. When the sheet is conveyed, the first and second blowing members are rotated in the second rotation direction, and are blown in the direction from the end in the width direction of the peripheral surface toward the central direction. In addition, nonuniformity of the temperature distribution of the heating member can be reduced.
また、前記第1及び第2送風部材は、前記幅方向に延びる軸回りに回転する円筒状の外周面を有し、前記切替機構は、前記幅方向に延びる軸回りに回転すると共に前記幅方向と直交する方向の断面の外周形状が円形の外周面を有する第1及び第2円形部材と、前記加熱部材と前記加圧部材とのニップ部よりも前記シートの搬送方向下流側において前記幅方向に延び、軸回りに回動可能な棒状の部材であって、且つ前記シート搬送路を通過するシートと干渉可能な第1干渉部を備えた第1軸部材と、前記第1軸部材に連結され、前記ニップ部よりも前記シートの搬送方向下流側において、前記第1円形部材の外周面と前記第1送風部材の外周面とを当接させた状態で前記第1円形部材と前記第1送風部材とを保持する第1保持部材と、前記第1軸部材に連結され、前記ニップ部よりも前記シートの搬送方向下流側において、前記第2円形部材の外周面と前記第2送風部材の外周面とを当接させた状態で前記第2円形部材と前記第2送風部材とを保持する第2保持部材とを含み、前記第1軸部材は、前記シートが搬送されていない場合、前記第1干渉部が前記シート搬送路に突出する第1突出姿勢となり、前記シートが搬送されている場合、前記シートと前記第1干渉部とが干渉することによって回動し、前記第1干渉部を退避させる第1退避姿勢となり、前記第1及び第2保持部材は、前記第1軸部材の回動と連動することによって、前記第1軸部材が前記第1突出姿勢のとき前記第1及び第2送風部材の外周面を前記加熱部材の周面に当接させ且つ前記第1及び第2円形部材の外周面を前記加熱部材の周面から離間させる第1姿勢となり、前記第1軸部材が前記第1退避姿勢のとき前記第1及び第2送風部材の外周面を前記加熱部材の周面から離間させ且つ前記第1及び第2円形部材の外周面を前記加熱部材の周面に当接させる第2姿勢となり、前記第1姿勢のとき、前記第1及び第2送風部材は、前記加熱部材の回転に伴い従動回転して前記第1回転方向に回転し、前記第2姿勢のとき、前記第1及び第2円形部材は前記加熱部材の回転に伴い従動回転すると共に、前記第1及び第2送風部材は前記第1及び第2円形部材の回転に伴い従動回転して前記第2回転方向に回転することが好ましい。 The first and second blower members have a cylindrical outer peripheral surface that rotates about an axis extending in the width direction, and the switching mechanism rotates about an axis extending in the width direction and the width direction. The first and second circular members each having a circular outer peripheral surface in a cross-section in a direction orthogonal to the width direction, and the width direction on the downstream side of the sheet conveyance direction from the nip portion between the heating member and the pressure member A first shaft member having a first interference portion that is capable of interfering with a sheet that passes through the sheet conveyance path, and is connected to the first shaft member. The first circular member and the first circular member are in contact with the outer peripheral surface of the first circular member and the outer peripheral surface of the first air blowing member on the downstream side of the nip portion in the sheet conveying direction. A first holding member for holding a blowing member; and the first The second circular member is connected to a member and is in contact with the outer peripheral surface of the second circular member and the outer peripheral surface of the second air blowing member on the downstream side of the nip portion in the sheet conveying direction. A second holding member that holds the second air blowing member, and the first shaft member has a first protruding posture in which the first interference portion protrudes into the sheet conveying path when the sheet is not conveyed. When the sheet is conveyed, the sheet rotates with the interference of the first interference unit to be in a first retracted posture for retracting the first interference unit, and the first and second holding The member interlocks with the rotation of the first shaft member, so that when the first shaft member is in the first projecting posture, the outer peripheral surfaces of the first and second blower members abut against the peripheral surface of the heating member. The outer periphery of the first and second circular members in contact with each other In a first posture in which the outer peripheral surfaces of the first and second blower members are separated from the peripheral surface of the heating member when the first shaft member is in the first retracted posture. The second posture is such that the outer peripheral surfaces of the first and second circular members are in contact with the peripheral surface of the heating member. In the first posture, the first and second blowing members are rotated by the heating member. Accordingly, the first and second circular members are driven to rotate with the rotation of the heating member, and the first and second blower members are rotated in the first rotation direction. Is preferably driven to rotate in the second rotation direction as the first and second circular members rotate.
この構成によれば、切替機構は、シートが搬送されていない場合、第1及び第2送風部材を第1回転方向に回転させ、シートが搬送されている場合、第1及び第2送風部材を第2回転方向に回転させることができる。さらに、第1及び第2送風部材を、加熱部材の回転力に基づき回転させることができるので、第1及び第2送風部材を回転駆動させるための駆動源を別途備える必要がない。 According to this configuration, the switching mechanism rotates the first and second air blowing members in the first rotation direction when the sheet is not conveyed, and turns the first and second air blowing members when the sheet is conveyed. It can be rotated in the second rotation direction. Furthermore, since the first and second blower members can be rotated based on the rotational force of the heating member, it is not necessary to separately provide a drive source for rotating the first and second blower members.
また、前記搬送されるシートは、前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さより短い小サイズのシートと、前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さ以下であり、かつ前記小シートの前記幅方向の長さより長い大サイズのシートとを含み、前記切替機構は、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽しない非遮蔽姿勢と、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽する遮蔽姿勢とを切替可能な第1及び第2遮蔽部材を含み、前記大サイズのシートが前記シート搬送路を通過するとき、前記第1及び第2遮蔽部材を前記遮蔽姿勢にさせることが好ましい。 The sheet to be conveyed is a small-sized sheet having a length in the width direction shorter than a length in the width direction of the heating member, and a length in the width direction of the heating member in the width direction. And a large-size sheet that is longer than the width-direction length of the small sheet, and the switching mechanism includes a non-shielding posture that does not shield the air blown by the first and second blower members, and the first And a first and second shielding member that can switch between a shielding posture that shields the blowing of the second blowing member, and the first and second shielding members when the large-sized sheet passes through the sheet conveyance path Is preferably in the shielding posture.
大サイズのシートが加熱部材と加圧部材とによって搬送されるとき、加熱部材の周面の大きな領域で大サイズのシートによって略均一に熱が奪われるため、送風が無くても加熱部材の周面の温度分布は略均一になる。この状態で第1及び第2送風部材による送風が行われると、かえって加熱部材の周面の温度分布を不均一にしてしまうおそれがある。そこでこの構成によれば、切替機構は、大サイズのシートがシート搬送路を通過するとき、第1及び第2遮蔽部材によって、第1及び第2送風部材の送風を遮蔽する。その結果、送風により加熱部材の周面の温度分布を不均一にしてしまうおそれが低減される。 When a large sized sheet is conveyed by the heating member and the pressure member, heat is removed almost uniformly by the large sized sheet in a large area on the peripheral surface of the heating member. The surface temperature distribution is substantially uniform. If the first and second blowing members are blown in this state, the temperature distribution on the peripheral surface of the heating member may be uneven. Therefore, according to this configuration, when the large-size sheet passes through the sheet conveyance path, the switching mechanism shields the blowing of the first and second blowing members by the first and second shielding members. As a result, the risk of non-uniform temperature distribution on the peripheral surface of the heating member due to blowing is reduced.
また、前記搬送されるシートは、前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さより短い小サイズのシートと、前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さ以下であり、かつ前記小シートの前記幅方向の長さより長い大サイズのシートとを含み、前記切替機構は、前記シート搬送路を通過する前記小サイズのシートとは干渉せず、且つ前記シート搬送路を通過する前記大サイズのシートと干渉する第2干渉部を備え、前記第1軸部材よりも前記シートの搬送方向下流側において前記幅方向に延び、軸回りに回動可能な部材である第2軸部材と、前記第1軸部材と前記第2軸部材とを連動して回動させる伝達機構と、前記第1軸部材に固着され、前記第1軸部材の回動に応じて、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽しない非遮蔽姿勢と、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽する遮蔽姿勢とを切替可能な第1及び第2遮蔽部材とをさらに含み、前記第2軸部材は、前記大サイズのシートが搬送されている場合、前記大サイズのシートと前記第2干渉部とが干渉することによって回動し、前記第2干渉部を退避させる第2退避姿勢となり、前記伝達機構は、前記第2軸部材が前記第2退避姿勢のとき、前記第1及び第2遮蔽部材が前記遮蔽姿勢となるように、前記第2軸部材の回動と前記第1軸部材の回動とを連動させることが好ましい。 The sheet to be conveyed is a small-sized sheet having a length in the width direction shorter than a length in the width direction of the heating member, and a length in the width direction of the heating member in the width direction. And a large-sized sheet that is longer than the length in the width direction of the small sheet, and the switching mechanism does not interfere with the small-sized sheet passing through the sheet conveyance path, and the sheet A second interference portion that interferes with the large-sized sheet passing through the conveyance path, and that extends in the width direction on the downstream side of the first shaft member in the conveyance direction of the sheet and is rotatable about the axis. A second shaft member, a transmission mechanism for rotating the first shaft member and the second shaft member in conjunction with each other, fixed to the first shaft member, and according to the rotation of the first shaft member , Non-shielding the ventilation of the first and second blowing members It further includes first and second shielding members that can switch between a shielding posture and a shielding posture that shields the air blown by the first and second air blowing members, and the second shaft member conveys the large-sized sheet. If the large-size sheet and the second interference part interfere with each other, the second sheet is rotated to retreat the second interference part, and the transmission mechanism includes the second shaft member. When the second retraction posture is set, the rotation of the second shaft member and the rotation of the first shaft member are preferably interlocked so that the first and second shielding members are in the shielding posture. .
この構成によれば、切替機構は、大サイズのシートがシート搬送路を通過するとき、第1及び第2遮蔽部材を遮蔽姿勢にさせることができる。さらに、第2軸部材と伝達機構とによって、シートの搬送力により第1及び第2遮蔽部材の姿勢を変更できるので、第1及び第2遮蔽部材の姿勢を切り替えるために別途駆動源を備える必要がない。
さらに、第1及び第2送風部材を、加熱部材の回転力に基づき回転させることができるので、第1及び第2送風部材を回転駆動させるための駆動源を別途備える必要がない。
According to this configuration, the switching mechanism can cause the first and second shielding members to be in the shielding posture when a large-size sheet passes through the sheet conveyance path. Further, since the postures of the first and second shielding members can be changed by the sheet conveying force by the second shaft member and the transmission mechanism, it is necessary to provide a separate drive source in order to switch the postures of the first and second shielding members. There is no.
Furthermore, since the first and second blower members can be rotated based on the rotational force of the heating member, it is not necessary to separately provide a drive source for rotating the first and second blower members.
また、前記第2軸部材は、前記第1軸部材よりも前記シートの搬送方向下流側に、予め設定された間隔離間して配設され、前記第1軸部材が前記第1退避姿勢のとき、前記第2干渉部が前記シート搬送路に突出する第2突出姿勢となることが好ましい。 In addition, the second shaft member is disposed at a predetermined distance from the first shaft member on the downstream side in the sheet conveyance direction, and the first shaft member is in the first retracted position. It is preferable that the second interference portion has a second protruding posture that protrudes into the sheet conveyance path.
この構成によれば、第2軸部材は、第1軸部材よりもシートの搬送方向下流側に、予め設定された間隔離間して配設されている。従って、第2干渉部より先に第1干渉部がシートの先端と干渉し、第1軸部材が第1退避姿勢になって、第2干渉部が第2突出姿勢になった後に、シートが第2干渉部との干渉位置に到達するので、シートと第2干渉部とを確実に干渉させることができる。 According to this configuration, the second shaft member is disposed at a predetermined interval away from the first shaft member on the downstream side in the sheet conveyance direction. Therefore, after the first interference portion interferes with the leading edge of the sheet prior to the second interference portion, the first shaft member is in the first retracted posture, and the second interference portion is in the second protruding posture, the sheet is Since it reaches the interference position with the second interference part, the sheet and the second interference part can be reliably interfered with each other.
また、本発明に係る画像形成装置は、上述の定着装置と、前記シートにトナー像を形成するトナー像形成部と、前記トナー像形成部によってトナー像が形成されたシートを前記定着装置へ搬送する搬送部とを備える。 In addition, an image forming apparatus according to the present invention includes the above-described fixing device, a toner image forming unit that forms a toner image on the sheet, and a sheet on which the toner image is formed by the toner image forming unit to the fixing device. A transport unit.
この構成によれば、上述の定着装置と同様の効果が得られる。 According to this configuration, the same effect as the above-described fixing device can be obtained.
このような構成の定着装置及び画像形成装置は、加熱部材の中央部と両端部とで、いずれが高温になった場合であっても、加熱部材の温度分布の不均一を低減することができる。 The fixing device and the image forming apparatus having such a configuration can reduce non-uniformity in the temperature distribution of the heating member regardless of which temperature is high at the center and both ends of the heating member. .
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。尚、本実施の形態では画像形成装置としてカラープリンターを例に説明するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ等であってもよく、あるいはこれらの機能を複合的に備えた複合機であってもよい。また、白黒の画像形成装置であってもよい。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. In this embodiment, a color printer is described as an example of the image forming apparatus. However, the image forming apparatus may be a copying machine, a facsimile, or the like, or a multifunction machine having these functions in combination. May be. Moreover, a monochrome image forming apparatus may be used.
図1は、本発明の一実施形態における画像形成装置1の概略断面図である。図1に示すように、画像形成装置1は、装置本体内にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色別に画像形成部2Y、2M、2C及び2K(以下、まとめて「画像形成部2」という。)が並設されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes
画像形成部2は、用紙(シート)に対するカラー画像の形成(印刷)を行うものであり、例えば感光体ドラム3、感光体ドラム3の周囲に配設された帯電部4、露光部5、現像部6(現像部6Y、6M、6C及び6K)及びドラムクリーニング部7を備えている。なお、シートは画像が形成される記録媒体であればよく、紙に限らない。
The
帯電部4は、感光体ドラム3の表面を所定電位に均一に帯電させる。露光部5は、画像データに基づき生成された光を感光体ドラム3に照射し、感光体ドラム3の表面上に静電潜像を形成する。
The charging unit 4 uniformly charges the surface of the
現像部6は、感光体ドラム3に形成された静電潜像に対してトナーコンテナ61から供給されるトナーを付着させることで、トナー像としての静電潜像を顕在化させる。ドラムクリーニング部7は、後述する中間ベルト10へのトナー画像の一次転写後、感光体ドラム3の表面に付着したトナーを除去する。
The developing
トナーコンテナ61は、各現像部6に対応してイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック用のトナーが収容されており、装置本体に対して着脱自在に構成されている。トナーコンテナ61内のトナー量が少なくなると、新しいカートリッジと交換することによって装置本体内にトナーが再び補充される。
The
画像形成部2の下方には、感光体ドラム3の表面に顕在化したトナー像の中間転写を行うための中間転写ローラー9及び中間ベルト10が配設されている。中間ベルト10は、所定のベルト体からなり、各感光体ドラム3と対向配置された中間転写ローラー9によって感光体ドラム3に押圧された状態で駆動ローラー11〜13によって無端回転するように構成されている。感光体ドラム3上に形成される各色のトナー像は、無端回転される中間ベルト10上にそれぞれタイミングを合わせてイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの順に転写されて重ね合わされる。これにより、中間ベルト10上に4色からなるカラー画像が形成される。
Below the
駆動ローラー12と対向する位置には、中間ベルト10上の残留トナーを除去するベルトクリーニング部18が設けられている。駆動ローラー13と対向する位置には、中間ベルト10上のカラー画像を用紙へ転写する二次転写ローラー14が設けられている。
A
そして、画像形成部2、中間ベルト10、及び二次転写ローラー14が、トナー像形成部の一例に相当している。なお、トナー像形成部は、用紙(シート)にトナー像を形成するものであればよく、画像形成部2、中間ベルト10、及び二次転写ローラー14に限らない。
The
また、画像形成装置1は、画像形成部2へ向けて給紙を行う給紙部15を備えている。給紙部15は、用紙を収納する給紙カセット151、用紙が搬送される経路である搬送路152(搬送部)、シート搬送路23、及びシート搬送路23や搬送路152中の用紙の搬送を行う搬送ローラー153等を備え、給紙カセット151から1枚ずつ取り出された用紙を画像形成部2、即ち二次転写ローラー14の位置へ向けて搬送する。また、搬送路152は、トナー像が二次転写された用紙を定着装置16へ搬送する。シート搬送路23は、定着装置16で定着処理された用紙を定着装置16の下流に配設された搬送ローラー153でニップして搬送し、装置本体上部の排出トレイ17へ排出する。
Further, the image forming apparatus 1 includes a
給紙カセット151は、サイズの異なる用紙を収納可能とされている。例えば給紙カセット151は、A4サイズのような小サイズの用紙や、A3サイズのような大サイズの用紙を収納可能とされている。
The
定着装置16は、搬送路152における二次転写ローラー14より下流側の適所に設けられ、用紙に転写されたトナー像を定着させる。定着装置16は加熱ローラー21(加熱部材)及び加圧ローラー22(加圧部材)を含む。加熱ローラー21は、熱によって用紙上のトナーを溶かし、加圧ローラー22は、圧力をかけてトナー像を用紙上に定着させる。
The fixing
なお、加熱部材は、ローラーに限られず、例えば加圧ローラー22と対向配置されたローラーに無端のベルトが張設され、そのベルトの周面が熱源によって加熱される構成であってもよい。
Note that the heating member is not limited to a roller, and for example, an endless belt may be stretched on a roller disposed opposite to the
次に、定着装置16の構成について説明する。図2は、図1に示す定着装置16の斜視図、図3は、図2に示す定着装置16を矢印A方向から見た側面図である。図2、図3は、いずれも定着装置16に用紙が通紙されていない状態を示している。また、図3においては、説明を容易にするため、第1遮蔽板315aが、第1円形部材311a、第1軸部材312、ギア312c、及び第1ファン30aを透視した状態で図示されている。
Next, the configuration of the fixing
定着装置16は、用紙が搬送される搬送路を挟んで対向配置された一対の加熱ローラー21及び加圧ローラー22と、第1ファン30a(第1送風部材)と、第2ファン30b(第2送風部材)と、切替機構31とを備えている。
The fixing
また、加熱ローラー21と加圧ローラー22とのニップ部NPよりも、用紙の搬送方向下流側に、シート搬送路23が配設されている。
In addition, a
切替機構31は、第1円形部材311a、第2円形部材311b、第1軸部材312、第1干渉部313、第1保持部材314a、第2保持部材314b、第1遮蔽板315a(第1遮蔽部材)、第2遮蔽板315b(第2遮蔽部材)、第2ギア316(第2軸部材)、第2干渉部317、及び伝達ギア318(伝達機構)を備えている。
The
なお、図3においては、第2円形部材311b、第2保持部材314b、及び第2遮蔽板315bが図示されていないが、第2円形部材311b、第2保持部材314b、及び第2遮蔽板315bは、第1円形部材311a、第1保持部材314a、及び第1遮蔽板315aと同様に構成されている。
In FIG. 3, the second
加熱ローラー21は、例えば、導電性金属からなる中空パイプ状の部材である。そして、加熱ローラー21の内部には、熱源であるヒーター211が配設されている。そして、ヒーター211の発熱によって、加熱ローラー21の周面が加熱される。
The
加熱ローラー21は、図略の駆動機構によって、用紙搬送方向Dと直交する幅方向に延びる軸回りに、図中時計回り(矢印B方向)に回転駆動される。加圧ローラー22は、加熱ローラー21と従動回転し、図中反時計回り(矢印C方向)に回転する。これにより、ニップ部NPでニップされた用紙は、用紙搬送方向Dに沿って、搬送される。
The
第1ファン30a及び第2ファン30bは、幅方向に延びる軸301a及び軸301b回りにそれぞれ回転することによって、送風可能とされている。第1ファン30a及び第2ファン30bは、軸301a及び軸301b回りに回転する円筒状の外周面302a及び外周面302bをそれぞれ備えている。軸301a,301bと、外周面302a,302bとの間には、複数の羽根部材が配置されている。
The
第1ファン30a及び第2ファン30bは、加熱ローラー21の周面の、幅方向における両端部近傍に、それぞれ回転可能に配設されている。そして、第1ファン30a及び第2ファン30bは、図中、反時計回り(図3の矢印E方向:第1回転方向)に回転すると、加熱ローラー21の幅方向中央から端部方向へ向かう第1方向に送風する。一方、第1ファン30a及び第2ファン30bは、図中、時計回り(図3の矢印Eと反対方向:第2回転方向)に回転すると、加熱ローラー21の端部から幅方向中央方向へ向かう第2方向に送風する。
The
第1円形部材311a及び第2円形部材311bは、例えば円柱形状のコロである。第1円形部材311a及び第2円形部材311bは、幅方向に延びる軸111a及び軸111b回りにそれぞれ回転可能にされている。また、第1円形部材311a及び第2円形部材311bは、円形の外周面112a及び外周面112bを有している。
The first
第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bは、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮蔽するための、略長方形の板状部材である。なお、第1遮蔽部材及び第2遮蔽板315bは、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮蔽することができればよく、必ずしも板状の形状でなくてもよい。
The
第1軸部材312は、加熱ローラー21よりも用紙の搬送方向下流側において、シート搬送路23の上方で、用紙搬送方向Dと直交する幅方向に延び、軸回りに回動可能な棒状の部材である。第1軸部材312は、シート搬送路23を通過する小サイズ及び大サイズの用紙と干渉可能な第1干渉部313を備えている。第1軸部材312は、シート搬送路23に用紙が無いときは、図2、図3に示すように、第1干渉部313が垂下してシート搬送路23に突出する第1突出姿勢となる。また、第1軸部材312は、シート搬送路23に用紙が通過するときは、後述するように第1干渉部313が用紙Pの搬送力によって用紙搬送方向Dの下流側へ押しやられ、第1干渉部313と連動して第1軸部材312が回動し、第1干渉部313がシート搬送路23から退避する第1退避姿勢となる(図6参照)。
The
第1保持部材314aは、三角形のフレーム状の部材である。そして、第1保持部材314aの2つの頂点部分に、軸301aと軸111aとが保持されている。これにより、軸301aと軸111aとが連結され、第1ファン30aの外周面302aと第1円形部材311aの外周面112aとが当接した状態で第1ファン30aと第1円形部材311aとが保持されている。そして、第1保持部材314aの残りの頂点部分が第1軸部材312によって軸支され、かつ第1保持部材314aと第1軸部材312とが、例えばねじりバネやトーションバネなどの弾性部材312aによって連結されている。
The
これにより、第1保持部材314aは、弾性部材312aによって第1軸部材312と弾性的に連結されている。そして、第1保持部材314aは、第1軸部材312の回動と連動して、第1軸部材312を中心に第1ファン30aと第1円形部材311aとを揺動可能にされている。第1保持部材314aは、図2、図3に示すように、第1軸部材312が第1突出姿勢のとき、第1ファン30aの外周面302aを加熱ローラー21の一方の端部近傍で加熱ローラー21の周面に当接させ且つ第1円形部材311aの外周面112aを加熱ローラー21の周面から離間させる第1姿勢となる。
Accordingly, the first holding
第2保持部材314bは、第1保持部材314aと同様、三角形のフレーム状の部材である。そして、第2保持部材314bの2つの頂点部分に、軸301bと軸111bとが保持されている。これにより、軸301bと軸111bとが連結され、第1ファン30bの外周面302bと第2円形部材311bの外周面112bとが当接した状態で第2ファン30bと第2円形部材311bとが保持されている。
Similar to the first holding
そして、第2保持部材314bの残りの頂点部分が第1軸部材312によって軸支され、かつ第2保持部材314bと第1軸部材312とが、例えばねじりバネやトーションバネなどの弾性部材312bによって連結されている。
The remaining vertex of the second holding
これにより、第2保持部材314bは、弾性部材312bによって第1軸部材312と弾性的に連結されている。そして、第2保持部材314bは、第1軸部材312の回動と連動して、第1軸部材312を中心に第2ファン30bと第2円形部材311bとを揺動可能にされている。第2保持部材314bは、図2、図3に示すように、第1軸部材312が第1突出姿勢のとき、第2ファン30bの外周面302bを加熱ローラー21の他方の端部近傍で加熱ローラー21の周面に当接させ且つ第2円形部材311bの外周面112bを加熱ローラー21の周面から離間させる第1姿勢となる。
Accordingly, the second holding
また、第1軸部材312と、第1保持部材314a及び第2保持部材314bとの連結部よりも、僅かに第1軸部材312の中央部寄りの位置には、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bが固着されている。第1軸部材312は、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bの端部付近で第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bを厚み方向に貫通した状態で、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bと固着されている。
In addition, the
これにより、第1保持部材314a及び第2保持部材314bは、第1軸部材312と連動して、第1軸部材312を中心に揺動可能にされている。そして、第1保持部材314a及び第2保持部材314bは、図2、図3に示すように、第1軸部材312が第1突出姿勢のとき、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮らない非遮蔽姿勢となる。
As a result, the first holding
また、第1遮蔽板315aよりも第1軸部材312の中央部寄りの第1軸部材312の外周には、第1ギア312cが形成されている。
A
第1軸部材312よりも用紙搬送方向Dの下流側に、第1軸部材312から所定間隔離間した位置に、前記幅方向に延び、軸回りに回動可能な第2ギア316が配設されている。第2ギア316の周面には、シート搬送路23を通過する小サイズの用紙とは干渉せず、且つシート搬送路23を通過する大サイズの用紙と干渉する位置において、第2干渉部317がシート搬送路23に突出するように形成されている。
A
そして、第2ギア316と、第1軸部材312の第1ギア312cとの間には、第1ギア312c及び第2ギア316と咬合する伝達ギア318が配設されている。伝達ギア318によって、第1軸部材312と第2ギア316とが連動して回動するようになっている。
A
第2ギア316は、第1軸部材312が第1退避姿勢のとき、第1軸部材312の姿勢と連動し、第2干渉部317がシート搬送路23に突出する第2突出姿勢となる。すなわち、第1軸部材312が第1退避姿勢のとき、第2干渉部317が第2突出姿勢となるように、第1ギア312c、伝達ギア318、及び第2ギア316相互間のギアの咬合位置が予め設定されている。
When the
次に、上述のように構成された定着装置16の動作について説明する。まず、定着装置16に用紙が通紙されていない場合の定着装置16の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
図2、図3に示すように、定着装置16に用紙が通紙されておらず、従ってシート搬送路23を通過する用紙がないときは、第1干渉部313が用紙と干渉しないので、第1軸部材312は、第1干渉部313が垂下してシート搬送路23に突出する第1突出姿勢となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, when no sheet is passed through the fixing
第1軸部材312が第1突出姿勢になると、第1軸部材312と連動して、第1保持部材314a及び第2保持部材314bが第1姿勢となる。そうすると、第1ファン30aの外周面302a及び第2ファン30bの外周面302bが、加熱ローラー21の周面に当接される。また、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bは、第1軸部材312と連動して、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮らない非遮蔽姿勢となる。
When the
この状態で、用紙にトナー像を定着させるべく、加熱ローラー21が時計回り(矢印B方向)に回転すると、加熱ローラー21の回転に従動して第1ファン30a及び第2ファン30bが、反時計回り(矢印E方向)に回転する。その結果、第1ファン30a及び第2ファン30bは、加熱ローラー21の幅方向中央から端部方向へ向かう第1方向に送風する。
In this state, when the
図4は、定着装置16に用紙が通紙されていないときの、加熱ローラー21の表面温度の分布と、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風方向とを示す説明図である。グラフの横軸は、加熱ローラー21の前記幅方向の位置を示し、縦軸は加熱ローラー21の表面温度を示している。また、グラフG1は、第1ファン30a及び第2ファン30bによる送風がなかった場合の加熱ローラー21の温度分布を示し、グラフG1は、第1ファン30a及び第2ファン30bによる送風があった場合の加熱ローラー21の温度分布を示している。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the distribution of the surface temperature of the
まず、定着装置16に用紙が通紙されていないとき、グラフG1で示すように、ヒーター211によって加熱ローラー21が加熱されると、加熱ローラー21の中央付近では、両側からの熱の煽りを受けるため温度が高くなる。一方、加熱ローラー21の端部付近では、中央寄りの方向からしか熱の煽りを受けることがないので、中央付近よりも温度が低くなる。特に、加熱ローラー21は、両端部が開放された筒状形状を有するため、両端部の開口からの放熱が大きい。そのため、加熱ローラー21の端部付近での温度低下が顕著である。
First, when the sheet is not passed through the fixing
従って、定着装置16に用紙が通紙されていないとき、加熱ローラー21の温度分布は、グラフG1で示すように、加熱ローラー21の中央部が高温、両端部が低温になって、温度の不均一が顕著となる。
Therefore, when no sheet is passed through the fixing
しかしながら第1ファン30a及び第2ファン30bは、定着装置16に用紙が通紙されていないとき、上述したように、加熱ローラー21の幅方向中央から端部方向へ向かう第1方向W1に送風する。その結果、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風による空気の流れによって、加熱ローラー21の幅方向中央付近で暖められた空気が加熱ローラー21の両端部に移動する。
However, as described above, the
その結果、加熱ローラー21の中央付近は冷却され、加熱ローラー21の両端付近は暖められることになるので、グラフG2に示すように、加熱ローラー21の温度分布の不均一を低減することができる。
As a result, the vicinity of the center of the
次に、定着装置16に小サイズの用紙が通紙された場合の定着装置16の動作について説明する。図5は、小サイズの用紙Pが通紙された状態の定着装置16の斜視図、図6は、図5に示す定着装置16を、矢印A方向から見た側面図である。図6においては、説明を容易にするため、第1遮蔽板315aが、第1円形部材311a、第1軸部材312、ギア312c、及び第1ファン30aを透視した状態で図示されている。
Next, the operation of the fixing
図5、図6に示すように、定着装置16に小サイズの用紙Pが通紙され、シート搬送路23を小サイズの用紙Pが通過すると、第1干渉部313が用紙Pと干渉する。用紙Pと干渉した第1干渉部313は、用紙Pの搬送力によって用紙搬送方向Dの下流側へ押しやられ、第1干渉部313と連動して第1軸部材312が回動し、第1干渉部313がシート搬送路23から退避する第1退避姿勢となる。
As shown in FIGS. 5 and 6, when the small-size paper P is passed through the fixing
第1軸部材312が第1退避姿勢になると、第1軸部材312と連動して、第1保持部材314a及び第2保持部材314bが第2姿勢となる。そうすると、第1ファン30aの外周面302a及び第2ファン30bの外周面302bが加熱ローラー21の周面から離間し、第1円形部材311aの外周面112a及び第2円形部材311bの外周面112bが加熱ローラー21の周面に当接される。
When the
また、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bは、第1軸部材312と連動して、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮らない非遮蔽姿勢となる。
Further, the
この状態で、用紙にトナー像を定着させるべく、加熱ローラー21が時計回り(矢印B方向)に回転すると、加熱ローラー21の回転に従動して、第1円形部材311a及び第2円形部材311bが反時計回り(矢印F方向)に回転し、第1円形部材311a及び第2円形部材311bの回転に従動して、第1ファン30a及び第2ファン30bが、時計回り(矢印G方向)に回転する。その結果、第1ファン30a及び第2ファン30bは、加熱ローラー21の端部から中央方向へ向かう第2方向に送風する。
In this state, when the
図7は、定着装置16に小サイズの用紙Pが通紙されたときの、加熱ローラー21の表面温度の分布と、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風方向とを示す説明図である。グラフの横軸は、加熱ローラー21の前記幅方向の位置を示し、縦軸は加熱ローラー21の表面温度を示している。また、グラフG3は、第1ファン30a及び第2ファン30bによる送風がなかった場合の加熱ローラー21の温度分布を示し、グラフG4は、第1ファン30a及び第2ファン30bによる送風があった場合の加熱ローラー21の温度分布を示している。通紙幅Pwは、小サイズの用紙Pが加熱ローラー21と接触する範囲を示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the distribution of the surface temperature of the
まず、定着装置16に小サイズの用紙Pが通紙されたとき、ヒーター211によって加熱ローラー21が加熱されると、グラフG3で示すように、加熱ローラー21の中央を含む通紙幅Pwの範囲では、用紙Pによって加熱ローラー21の熱が奪われるため、温度が低下する。一方、加熱ローラー21と用紙Pとが接触しない、加熱ローラー21の端部付近では、用紙Pによって加熱ローラー21の熱が奪われないため、中央部よりも温度が高くなる。
First, when the
従って、定着装置16に小サイズの用紙Pが通紙されたとき、加熱ローラー21の温度分布は、グラフG3で示すように、加熱ローラー21の中央部が低温、両端部が高温になって、温度の不均一が顕著となる。
Therefore, when a small-size sheet P is passed through the fixing
しかしながら第1ファン30a及び第2ファン30bは、定着装置16に小サイズの用紙Pが通紙されたとき、上述したように、加熱ローラー21の加熱ローラー21の端部から中央方向へ向かう第2方向W2に送風する。その結果、新鮮な外気が加熱ローラー21の端部に当たって加熱ローラー21の端部付近を冷却し、加熱ローラー21の端部付近を冷却することによって暖められた空気が、加熱ローラー21の通紙幅Pwの範囲を暖める。
However, as described above, the
その結果、加熱ローラー21の端部付近は冷却され、加熱ローラー21の中央付近は暖められることになるので、グラフG4に示すように、加熱ローラー21の温度分布の不均一を低減することができる。
As a result, the vicinity of the end portion of the
次に、定着装置16に大サイズの用紙が通紙された場合の定着装置16の動作について説明する。図8は、大サイズの用紙Pが通紙された状態の定着装置16の斜視図、図9は、図8に示す定着装置16を、矢印A方向から見た側面図である。図9においては、説明を容易にするため、第1遮蔽板315aが、第1円形部材311a、第1軸部材312、ギア312c、及び第1ファン30aを透視した状態で図示されている。
Next, the operation of the fixing
図8、図9に示すように、定着装置16に大サイズの用紙Pが通紙され、シート搬送路23を大サイズの用紙Pが通過すると、まず第1干渉部313が用紙Pと干渉する。用紙Pと干渉した第1干渉部313は、用紙Pの搬送力によって用紙搬送方向Dの下流側へ押しやられ、第1干渉部313と連動して第1軸部材312が回動する。これにより、第1軸部材312は、第1干渉部313がシート搬送路23から退避する第1退避姿勢となる。
As shown in FIGS. 8 and 9, when the large-size paper P is passed through the fixing
第1軸部材312が第1退避姿勢になると、第1軸部材312と連動して、第1保持部材314a及び第2保持部材314bが第2姿勢となる。そうすると、第1ファン30aの外周面302a及び第2ファン30bの外周面302bが加熱ローラー21の周面から離間し、第1円形部材311aの外周面112a及び第2円形部材311bの外周面112bが加熱ローラー21の周面に当接される。
When the
また、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bは、第1軸部材312と連動して旋回するが、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bは、第1干渉部313との連動による旋回では、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮らない非遮蔽姿勢となっている。
In addition, the
また、第1軸部材312が第1退避姿勢になると、第2ギア316が伝達ギア318を介して第1軸部材312と連動することによって、第2ギア316が上述の第2突出姿勢となる。
In addition, when the
この状態でさらに用紙Pが搬送され、用紙Pの先端が第1干渉部313との干渉位置より下流の第2干渉部317との干渉位置まで到達すると、第2干渉部317が用紙Pと干渉する。そして、図9に示すように、用紙Pと干渉した第2干渉部317は用紙Pの搬送力によって用紙搬送方向Dの下流側へ押しやられ、第2干渉部317と連動して第2ギア316が回動し、第2干渉部317がシート搬送路23から退避する第2退避姿勢となる。
In this state, the sheet P is further transported, and when the leading end of the sheet P reaches the interference position with the
このとき、第2ギア316は、第1軸部材312よりも用紙搬送方向下流側に、予め設定された間隔離間して配設されているので、第1干渉部313が用紙Pと干渉するタイミングよりも第2干渉部317が用紙Pと干渉するタイミングが遅くなる。その結果、第1干渉部313が用紙Pと干渉して第1軸部材312が第1退避姿勢になるのと連動して第2ギア316が第2突出姿勢となり、第2干渉部317が用紙Pと干渉可能な第2突出姿勢になった後に、用紙Pが第2干渉部317との干渉位置に到達する。しかる後、用紙Pと第2干渉部317とが干渉するので、用紙Pと第2干渉部317とを確実に干渉させることができる。
At this time, since the
さらに、第2ギア316が第2突出姿勢から第2退避姿勢へ回動するときの回転力が、伝達ギア318を介して第1ギア312cに伝達され、第1軸部材312が図中時計回り(矢印H方向)に回転する。
Further, the rotational force when the
このとき、第1保持部材314a及び第2保持部材314bは、第1軸部材312に対して弾性部材312a,312bを介して弾性的に接続されていると共に、第1円形部材311a及び第2円形部材311bが加熱ローラー21に当接しているために、第1保持部材314a及び第2保持部材314bは第2姿勢のまま維持される。そのため、第1軸部材312は、弾性部材312a,312bの弾性力に抗して図中時計回り(矢印H方向)に回転する。
At this time, the first holding
第1軸部材312が弾性部材312a,312bの弾性力に抗して回転すると、第1保持部材314a及び第2保持部材314bが第2姿勢の位置に維持されたまま、第1軸部材312に固着されている第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bが旋回し、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bが、第1ファン30a及び第2ファン30bをそれぞれ覆うように位置付けられる。このようにして、第2ギア316が第2退避姿勢になったとき、すなわち大サイズの用紙Pがシート搬送路23を通過するとき、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bが遮蔽姿勢となる。
When the
この状態で、用紙にトナー像を定着させるべく、加熱ローラー21が時計回り(矢印B方向)に回転すると、加熱ローラー21の回転に従動して、第1円形部材311a及び第2円形部材311bが反時計回り(矢印F方向)に回転し、第1円形部材311a及び第2円形部材311bの回転に従動して、第1ファン30a及び第2ファン30bが、時計回り(矢印G方向)に回転する。しかしながら、第1ファン30a及び第2ファン30bから送風された空気は、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bによって遮蔽されるので、空気が加熱ローラー21に送風されることはない。
In this state, when the
定着装置16に大サイズの用紙Pが通紙されるときは、通紙領域全体から用紙Pによって均一に熱が奪われるため、加熱ローラー21の通紙領域の温度分布は略均一になっている。この状態で第1ファン30a及び第2ファン30bによる送風を行うと、送風によって温度分布が不均一になってしまう。そこで、切替機構31は、定着装置16に大サイズの用紙Pが通紙されるときは、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bによって、第1ファン30a及び第2ファン30bの送風を遮蔽することで、加熱ローラー21の温度分布が不均一になるおそれを低減することができる。
When large-size paper P is passed through the fixing
以上説明したように、定着装置16は、定着装置16に用紙Pが通紙されずに加熱ローラー21の中央部が高温になった場合、及び定着装置16に小サイズの用紙Pが通紙されることにより加熱ローラー21の両端部が高温になった場合のいずれであっても、加熱ローラー21の温度分布の不均一を低減することができる。
As described above, in the fixing
さらに、定着装置16は、第1遮蔽板315a、第2遮蔽板315b、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318を備えることによって、定着装置16に大サイズの用紙Pが通紙される場合であっても、加熱ローラー21の温度分布が不均一になるおそれを低減できる。
Further, the fixing
また、第1ファン30a及び第2ファン30bは、加熱ローラー21に従動回転することによって、送風を行う。従って、第1ファン30a及び第2ファン30bを駆動するための電源や駆動回路等は必要ないため、低コストで加熱ローラー21の温度分布の不均一を低減することができる。
Further, the
以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to this. The present invention can take, for example, the following modified embodiments.
(1)切替機構31は、第1遮蔽板315a、第2遮蔽板315b、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318を備える例を示した。しかしながら、第1遮蔽板315a、第2遮蔽板315b、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318を備えない構成としてもよい。第1遮蔽板315a、第2遮蔽板315b、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318を備えていなくても、切替機構31は、用紙Pが搬送されているか否かに応じて第1ファン30a及び第2ファン30bの回転方向を切り替えることができる。
(1) The
(2)切替機構31は、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318によって、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bの姿勢を切り替える例を示した。しかしながら、切替機構31は、用紙が大サイズか否かに応じて第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bの姿勢を切り替えることができればよく、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318を備える例に限らない。切替機構31は、例えば電気的な駆動手段により、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bの姿勢を切り替える構成であってもよい。しかしながら、切替機構31は、第2ギア316、第2干渉部317、及び伝達ギア318を用いることによって、用紙Pの搬送力により第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bの姿勢を切り替えることができるので、第1遮蔽板315a及び第2遮蔽板315bの姿勢を切り替えるために別途駆動源を備える必要がない。
(2) The
(3)切替機構31は、第1円形部材311a、第2円形部材311b、第1保持部材314a、及び第2保持部材314b等の手段によって、第1ファン30a及び第2ファン30bの回転方向を切り替える例を示したが、回転方向を切り替える手段は限定されない。例えば、第1ファン30a及び第2ファン30bをモーターによって駆動し、モーターの回転方向を変化させることによって、第1ファン30a及び第2ファン30bの回転方向を切り替えてもよい。
(3) The
(4)切替機構31は、用紙Pの搬送の有無に応じて第1ファン30a及び第2ファン30bの回転方向を切り替える例に限らない。例えば、加熱ローラー21の温度分布を温度センサで検出し、温度分布の検出結果に応じて第1ファン30a及び第2ファン30bの回転方向を切り替えるようにしてもよい。
(4) The
1 画像形成装置
2 画像形成部(トナー像形成部)
10 中間ベルト(トナー像形成部)
14 二次転写ローラー(トナー像形成部)
16 定着装置
21 加熱ローラー(加熱部材)
22 加圧ローラー(加圧部材)
23 シート搬送路
30a 第1ファン(第1送風部材)
30b 第2ファン(第2送風部材)
31 切替機構
152 搬送路(搬送部)
211 ヒーター
311a 第1円形部材
311b 第2円形部材
312 第1軸部材
312a,312b 弾性部材
312c 第1ギア
313 第1干渉部
314a 第1保持部材
314b 第2保持部材
315a 第1遮蔽板(第1遮蔽部材)
315b 第2遮蔽板(第2遮蔽部材)
316 第2ギア(第2軸部材)
317 第2干渉部
318 伝達ギア(伝達機構)
D 用紙搬送方向
NP ニップ部
P 用紙(シート)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Intermediate belt (toner image forming part)
14 Secondary transfer roller (toner image forming part)
16
22 Pressure roller (pressure member)
23
30b 2nd fan (2nd ventilation member)
31
211
315b Second shielding plate (second shielding member)
316 Second gear (second shaft member)
317
D Paper transport direction NP Nip part P Paper (sheet)
Claims (8)
前記熱源によって加熱される周面を有し、前記周面が周回移動する加熱部材と、
前記周面との間にシートをニップしつつ回転し、前記加熱部材と協動して前記シートを搬送する加圧部材と、
前記加熱部材と前記加圧部材とによって搬送されたシートが通過するシート搬送路と、
前記周面の、前記シートの搬送方向と直交する幅方向における両端部近傍に、それぞれ回転可能に配設され、その回転の方向に応じて、前記周面の前記幅方向の中央から端部方向へ向かう第1方向と、前記周面の前記幅方向の端部から中央方向へ向かう第2方向とに送風方向が切り替わる第1及び第2送風部材と、
前記第1及び第2送風部材の回転方向を、前記第1方向に送風する第1回転方向と、前記第2方向に送風する第2回転方向とに、選択的に切り替える切替機構と
を備える定着装置。 A heat source,
A heating member having a peripheral surface heated by the heat source, the peripheral surface moving around,
A pressure member that rotates while nipping the sheet between the peripheral surface and conveys the sheet in cooperation with the heating member;
A sheet conveyance path through which a sheet conveyed by the heating member and the pressure member passes;
The circumferential surface is rotatably disposed in the vicinity of both end portions in the width direction orthogonal to the sheet conveying direction, and the circumferential direction from the center of the circumferential direction to the edge direction according to the direction of rotation. First and second air blowing members that switch the air blowing direction to the first direction toward the second direction toward the central direction from the end in the width direction of the peripheral surface,
A switching mechanism that selectively switches the rotation direction of the first and second blowing members between a first rotation direction that blows air in the first direction and a second rotation direction that blows air in the second direction. apparatus.
前記加熱部材と前記加圧部材とによって前記シートが搬送されているか否かに応じて、前記第1及び第2送風部材の回転方向を切り替える
請求項1記載の定着装置。 The switching mechanism is
The fixing device according to claim 1, wherein the rotation direction of the first and second air blowing members is switched depending on whether or not the sheet is conveyed by the heating member and the pressure member.
前記シートが搬送されていない場合、前記第1及び第2送風部材を前記第1回転方向に回転させ、
前記シートが搬送されている場合、前記第1及び第2送風部材を前記第2回転方向に回転させる
請求項2記載の定着装置。 The switching mechanism is
When the sheet is not conveyed, the first and second blowing members are rotated in the first rotation direction,
The fixing device according to claim 2, wherein when the sheet is conveyed, the first and second air blowing members are rotated in the second rotation direction.
前記幅方向に延びる軸回りに回転する円筒状の外周面を有し、
前記切替機構は、
前記幅方向に延びる軸回りに回転すると共に前記幅方向と直交する方向の断面の外周形状が円形の外周面を有する第1及び第2円形部材と、
前記加熱部材と前記加圧部材とのニップ部よりも前記シートの搬送方向下流側において前記幅方向に延び、軸回りに回動可能な棒状の部材であって、且つ前記シート搬送路を通過するシートと干渉可能な第1干渉部を備えた第1軸部材と、
前記第1軸部材に連結され、前記ニップ部よりも前記シートの搬送方向下流側において、前記第1円形部材の外周面と前記第1送風部材の外周面とを当接させた状態で前記第1円形部材と前記第1送風部材とを保持する第1保持部材と、
前記第1軸部材に連結され、前記ニップ部よりも前記シートの搬送方向下流側において、前記第2円形部材の外周面と前記第2送風部材の外周面とを当接させた状態で前記第2円形部材と前記第2送風部材とを保持する第2保持部材とを含み、
前記第1軸部材は、
前記シートが搬送されていない場合、前記第1干渉部が前記シート搬送路に突出する第1突出姿勢となり、
前記シートが搬送されている場合、前記シートと前記第1干渉部とが干渉することによって回動し、前記第1干渉部を退避させる第1退避姿勢となり、
前記第1及び第2保持部材は、前記第1軸部材の回動と連動することによって、
前記第1軸部材が前記第1突出姿勢のとき前記第1及び第2送風部材の外周面を前記加熱部材の周面に当接させ且つ前記第1及び第2円形部材の外周面を前記加熱部材の周面から離間させる第1姿勢となり、
前記第1軸部材が前記第1退避姿勢のとき前記第1及び第2送風部材の外周面を前記加熱部材の周面から離間させ且つ前記第1及び第2円形部材の外周面を前記加熱部材の周面に当接させる第2姿勢となり、
前記第1姿勢のとき、前記第1及び第2送風部材は、前記加熱部材の回転に伴い従動回転して前記第1回転方向に回転し、
前記第2姿勢のとき、前記第1及び第2円形部材は前記加熱部材の回転に伴い従動回転すると共に、前記第1及び第2送風部材は前記第1及び第2円形部材の回転に伴い従動回転して前記第2回転方向に回転する
請求項3記載の定着装置。 The first and second blowing members are
A cylindrical outer peripheral surface that rotates about an axis extending in the width direction;
The switching mechanism is
First and second circular members that rotate around an axis extending in the width direction and that have a circular outer peripheral surface in a cross section in a direction orthogonal to the width direction;
A rod-shaped member that extends in the width direction on the downstream side of the sheet conveyance direction with respect to the nip portion between the heating member and the pressure member, and is rotatable about an axis, and passes through the sheet conveyance path. A first shaft member having a first interference portion capable of interfering with the sheet;
The first shaft member is connected to the first shaft member, and the outer peripheral surface of the first circular member and the outer peripheral surface of the first air blowing member are in contact with each other on the downstream side of the nip portion in the sheet conveying direction. A first holding member that holds one circular member and the first air blowing member;
The first shaft member is connected to the first shaft member, and the outer peripheral surface of the second circular member and the outer peripheral surface of the second air blowing member are in contact with each other on the downstream side of the nip portion in the sheet conveying direction. A second holding member that holds two circular members and the second air blowing member;
The first shaft member is
When the sheet is not transported, the first interference portion is in a first projecting posture that projects into the sheet transport path,
When the sheet is being conveyed, the sheet and the first interference unit rotate when they interfere with each other, and the first retracting posture is configured to retract the first interference unit.
The first and second holding members are interlocked with the rotation of the first shaft member,
When the first shaft member is in the first projecting posture, the outer peripheral surfaces of the first and second blowing members are brought into contact with the peripheral surface of the heating member, and the outer peripheral surfaces of the first and second circular members are heated. The first posture is to be separated from the peripheral surface of the member,
When the first shaft member is in the first retracted position, the outer peripheral surfaces of the first and second blower members are separated from the peripheral surface of the heating member, and the outer peripheral surfaces of the first and second circular members are the heating member. It becomes the 2nd posture to contact with the peripheral surface of
When in the first posture, the first and second air blowing members rotate following the rotation of the heating member and rotate in the first rotation direction,
In the second posture, the first and second circular members are driven to rotate with the rotation of the heating member, and the first and second air blowing members are driven to rotate with the rotation of the first and second circular members. The fixing device according to claim 3, wherein the fixing device rotates and rotates in the second rotation direction.
前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さより短い小サイズのシートと、
前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さ以下であり、かつ前記小シートの前記幅方向の長さより長い大サイズのシートとを含み、
前記切替機構は、
前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽しない非遮蔽姿勢と、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽する遮蔽姿勢とを切替可能な第1及び第2遮蔽部材を含み、前記大サイズのシートが前記シート搬送路を通過するとき、前記第1及び第2遮蔽部材を前記遮蔽姿勢にさせる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。 The conveyed sheet is
A sheet having a small size in which the length in the width direction is shorter than the length in the width direction of the heating member;
The length in the width direction is equal to or less than the length in the width direction of the heating member, and includes a large size sheet longer than the length in the width direction of the small sheet,
The switching mechanism is
Including a first and second shielding member capable of switching between a non-shielding posture that does not shield the ventilation of the first and second blowing members and a shielding posture that shields the ventilation of the first and second ventilation members; The fixing device according to claim 1, wherein when the size sheet passes through the sheet conveyance path, the first and second shielding members are in the shielding posture.
前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さより短い小サイズのシートと、
前記幅方向の長さが前記加熱部材の前記幅方向の長さ以下であり、かつ前記小シートの前記幅方向の長さより長い大サイズのシートとを含み、
前記切替機構は、
前記シート搬送路を通過する前記小サイズのシートとは干渉せず、且つ前記シート搬送路を通過する前記大サイズのシートと干渉する第2干渉部を備え、前記第1軸部材よりも前記シートの搬送方向下流側において前記幅方向に延び、軸回りに回動可能な部材である第2軸部材と、
前記第1軸部材と前記第2軸部材とを連動して回動させる伝達機構と、
前記第1軸部材に固着され、前記第1軸部材の回動に応じて、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽しない非遮蔽姿勢と、前記第1及び第2送風部材の送風を遮蔽する遮蔽姿勢とを切替可能な第1及び第2遮蔽部材とをさらに含み、
前記第2軸部材は、
前記大サイズのシートが搬送されている場合、前記大サイズのシートと前記第2干渉部とが干渉することによって回動し、前記第2干渉部を退避させる第2退避姿勢となり、
前記伝達機構は、
前記第2軸部材が前記第2退避姿勢のとき、前記第1及び第2遮蔽部材が前記遮蔽姿勢となるように、前記第2軸部材の回動と前記第1軸部材の回動とを連動させる
請求項4記載の定着装置。 The conveyed sheet is
A sheet having a small size in which the length in the width direction is shorter than the length in the width direction of the heating member;
The length in the width direction is equal to or less than the length in the width direction of the heating member, and includes a large size sheet longer than the length in the width direction of the small sheet,
The switching mechanism is
A second interference unit that does not interfere with the small size sheet passing through the sheet conveyance path and that interferes with the large size sheet passing through the sheet conveyance path; A second shaft member that is a member that extends in the width direction on the downstream side in the transport direction and is rotatable about an axis;
A transmission mechanism for rotating the first shaft member and the second shaft member in conjunction with each other;
A non-shielding posture that is fixed to the first shaft member and does not shield the blowing of the first and second blowing members according to the rotation of the first shaft member, and the blowing of the first and second blowing members. A first and a second shielding member capable of switching between shielding postures for shielding;
The second shaft member is
When the large-sized sheet is being conveyed, the large-sized sheet and the second interference unit rotate when they interfere with each other, resulting in a second retraction posture that retracts the second interference unit.
The transmission mechanism is
When the second shaft member is in the second retracted posture, the rotation of the second shaft member and the rotation of the first shaft member are performed so that the first and second shielding members are in the shielding posture. The fixing device according to claim 4, wherein the fixing device is interlocked.
前記第1軸部材よりも前記シートの搬送方向下流側に、予め設定された間隔離間して配設され、
前記第1軸部材が前記第1退避姿勢のとき、前記第2干渉部が前記シート搬送路に突出する第2突出姿勢となる
請求項6記載の定着装置。 The second shaft member is
The sheet is disposed downstream of the first shaft member in the sheet conveying direction, with a predetermined interval.
The fixing device according to claim 6, wherein when the first shaft member is in the first retracted posture, the second interference portion is in a second protruding posture that protrudes into the sheet conveyance path.
前記シートにトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記トナー像形成部によってトナー像が形成されたシートを前記定着装置へ搬送する搬送部と
を備える画像形成装置。 A fixing device according to any one of claims 1 to 7,
A toner image forming unit for forming a toner image on the sheet;
An image forming apparatus comprising: a conveying unit configured to convey a sheet on which a toner image is formed by the toner image forming unit to the fixing device.
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