JP2016090888A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、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 recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and printers include a fixing device that fixes a toner image onto a recording medium such as paper.
例えば、定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、定着ベルトを加熱する熱源と、熱源から放射される輻射熱を定着ベルトの内周面に向かって反射する反射部材と、定着ベルトの外周面と対向する加熱停止装置と、を備えた定着装置が知られている(特許文献1参照)。このような定着装置では、定着ベルトが過昇温すると、加熱停止装置が作動して、熱源による定着ベルトの加熱が停止されるようになっている。 For example, a fixing belt, a pressure member that presses against the fixing belt to form a fixing nip, a heat source that heats the fixing belt, and a reflective member that reflects radiant heat radiated from the heat source toward the inner peripheral surface of the fixing belt In addition, there is known a fixing device including a heating stop device facing the outer peripheral surface of the fixing belt (see Patent Document 1). In such a fixing device, when the temperature of the fixing belt is excessively high, the heating stop device is activated to stop the heating of the fixing belt by the heat source.
上記のような定着装置においては、熱源から離間する側に向かって凹む形状を有する反射部材が用いられる場合がある(特許文献1の図2参照)。このような形状の反射部材を用いることで、熱源から放射される輻射熱を定着ベルトの内周面に向かって集中的に反射させることが可能となる。一方で、上記のような形状の反射部材を用いると、熱源から放射される輻射熱を反射部材が過度に吸収してしまい、反射部材が過昇温する恐れがある。このように反射部材が過昇温すると、反射部材の熱が定着ベルトの内径側に配置される部材(例えば、定着ベルトを加圧部材側に向かって押圧する押圧部材やこの押圧部材を支持する支持部材)に伝達され、定着ベルトの内径側に配置される部材の温度も上昇する。これに伴って、定着ベルトの内径側に配置される部材の耐久性が低下する恐れがある。 In the fixing device as described above, a reflecting member having a shape that is recessed toward the side away from the heat source may be used (see FIG. 2 of Patent Document 1). By using the reflecting member having such a shape, it is possible to intensively reflect the radiant heat radiated from the heat source toward the inner peripheral surface of the fixing belt. On the other hand, when the reflection member having the shape as described above is used, the reflection member excessively absorbs the radiant heat radiated from the heat source, and the reflection member may be excessively heated. When the temperature of the reflecting member is excessively increased in this manner, the heat of the reflecting member is arranged on the inner diameter side of the fixing belt (for example, a pressing member that presses the fixing belt toward the pressing member or the pressing member is supported. The temperature of the member that is transmitted to the support member and disposed on the inner diameter side of the fixing belt also rises. As a result, the durability of the member disposed on the inner diameter side of the fixing belt may be reduced.
また、上記のような定着装置において、熱源が暴走した場合(定着ベルトの回転が停止した状態で熱源が定着ベルトを加熱した場合)などに定着ベルトと加熱停止装置の対向間隔が広すぎると、加熱停止装置が作動するタイミングが遅くなってしまう恐れがある。 Further, in the fixing device as described above, when the heat source runs away (when the heat source heats the fixing belt while the fixing belt is stopped), the facing distance between the fixing belt and the heating stop device is too wide. There is a risk that the timing at which the heating stop device operates will be delayed.
そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着ベルトの内径側に配置される部材の耐久性が低下するのを抑制しつつ、加熱停止装置を適切なタイミングで作動させることを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to operate a heating stop device at an appropriate timing while suppressing a decrease in durability of a member disposed on the inner diameter side of the fixing belt.
本発明の定着装置は、回転軸の周りを回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルトの内径側に配置され、前記定着ベルトを加熱する熱源と、前記熱源から放射される輻射熱を前記定着ベルトの内周面に向かって反射する反射部材と、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、前記定着ベルトの外周面と対向し、所定の温度で作動して前記熱源による前記定着ベルトの加熱を停止させる加熱停止装置と、を備え、前記反射部材は、前記回転軸方向の位置が前記加熱停止装置と対応し、前記熱源から離間する側に向かって凹む形状を有する第1反射部と、前記回転軸方向の位置が前記加熱停止装置とは異なり、前記熱源から離間する側に向かって凹む形状を有しない第2反射部と、を備えていることを特徴とする。 The fixing device of the present invention includes a fixing belt that is rotatably provided around a rotation shaft, a fixing nip that is pressed against the fixing belt, and a pressure member that is rotatably provided, and an inner diameter side of the fixing belt. A heat source that heats the fixing belt, a reflective member that reflects radiant heat radiated from the heat source toward the inner peripheral surface of the fixing belt, and presses the fixing belt toward the pressure member side. A pressing member that opposes the outer peripheral surface of the fixing belt, and a heating stop device that operates at a predetermined temperature to stop heating of the fixing belt by the heat source, and the reflecting member is in the direction of the rotation axis Unlike the heating stop device, the first reflecting portion having a shape corresponding to the heating stop device and having a shape recessed toward the side away from the heat source is different from the heating stop device. A second reflecting portion having no shape recessed toward the side that is characterized in that it comprises.
上記のように熱源から離間する側に向かって凹む形状を第1反射部が有することで、回転軸方向の位置が加熱停止装置と対応する領域において、熱源から放射される輻射熱を定着ベルトの内周面に向かって集中的に反射させることが可能となる。これに伴って、定着ベルトの回転が停止した状態で熱源が定着ベルトを加熱した場合などに、定着ベルトの熱膨張を促進することが可能となり、定着ベルトと加熱停止装置の対向間隔が広くなるのを抑制することが可能となる。そのため、加熱停止装置を適切なタイミングで作動させることが可能となる。 Since the first reflecting portion has a shape that is recessed toward the side away from the heat source as described above, the radiant heat radiated from the heat source is reduced in the fixing belt in the region where the position in the rotation axis direction corresponds to the heating stop device. It becomes possible to reflect in a concentrated manner toward the peripheral surface. Accordingly, when the heat source heats the fixing belt while the rotation of the fixing belt is stopped, the thermal expansion of the fixing belt can be promoted, and the distance between the fixing belt and the heating stop device is widened. Can be suppressed. Therefore, it becomes possible to operate the heating stop device at an appropriate timing.
また、熱源から離間する側に向かって凹む形状を第2反射部が有しないことで、熱源から放射される輻射熱を反射部材が過度に吸収するのを抑制し、反射部材の過昇温を防止することが可能となる。これに伴って、反射部材からの熱伝達によって定着ベルトの内径側に配置される部材の温度が上昇するのを抑制することが可能となり、定着ベルトの内径側に配置される部材の耐久性が低下するのを抑制することができる。 In addition, since the second reflecting portion does not have a shape that is recessed toward the side away from the heat source, the reflecting member can be prevented from excessively absorbing the radiant heat radiated from the heat source, and an excessive temperature rise of the reflecting member can be prevented. It becomes possible to do. Along with this, it becomes possible to suppress an increase in the temperature of the member disposed on the inner diameter side of the fixing belt due to the heat transfer from the reflecting member, and the durability of the member disposed on the inner diameter side of the fixing belt is improved. It can suppress that it falls.
前記第1反射部は、記録媒体の搬送方向に沿って延びる第1本体部と、記録媒体の搬送方向における前記第1本体部の両端部から前記熱源に接近する側に向かって屈曲される第1ガイド部と、を備え、前記第2反射部は、記録媒体の搬送方向に沿って延びる第2本体部と、記録媒体の搬送方向における前記第2本体部の両端部から前記熱源から離間する側に向かって屈曲される第2ガイド部と、を備えていても良い。 The first reflecting portion is bent toward the side closer to the heat source from a first main body portion extending along the recording medium conveyance direction and both end portions of the first main body portion in the recording medium conveyance direction. A second guide portion extending along the recording medium conveyance direction, and spaced apart from the heat source from both ends of the second main body portion in the recording medium conveyance direction. And a second guide portion bent toward the side.
このような構成を採用することで、反射部材の構成を簡易なものとすることが可能となる。 By adopting such a configuration, the configuration of the reflecting member can be simplified.
前記各第1ガイド部は、前記各第2ガイド部から前記熱源に接近する側に向かって切り起こされていても良い。 Each said 1st guide part may be cut and raised from the said each 2nd guide part toward the side approaching the said heat source.
このような構成を採用することで、各第1ガイド部を容易に形成することが可能となる。 By adopting such a configuration, each first guide portion can be easily formed.
前記各第1ガイド部は、記録媒体の搬送方向における前記第1本体部の前記両端部から鈍角に屈曲されていても良い。 Each of the first guide portions may be bent at an obtuse angle from the both end portions of the first main body portion in the conveyance direction of the recording medium.
このような構成を採用することで、熱源から放射される輻射熱を各第1ガイド部によって定着ベルトの内周面に向かってより集中的に反射させることが可能となる。 By adopting such a configuration, the radiant heat radiated from the heat source can be reflected more intensively toward the inner peripheral surface of the fixing belt by the first guide portions.
前記定着装置は、前記押圧部材を支持する支持部材を更に備え、前記支持部材の少なくとも一部は、前記各第2ガイド部の間に挿入されていても良い。 The fixing device may further include a support member that supports the pressing member, and at least a part of the support member may be inserted between the second guide portions.
このような構成を採用することで、支持部材と反射部材を容易に位置決めすることが可能となる。 By adopting such a configuration, the support member and the reflection member can be easily positioned.
前記熱源は、前記回転軸に対して偏った位置に設けられ、前記加熱停止装置は、前記定着ベルトのうちで前記熱源に最も接近する部分の外周面と対向し、前記定着ベルトの回転が停止した状態で前記熱源が前記定着ベルトを加熱すると、前記定着ベルトのうちで前記熱源に最も接近する部分が熱膨張により変形して前記加熱停止装置に接触し、前記加熱停止装置が作動しても良い。 The heat source is provided at a position offset with respect to the rotation shaft, and the heating stop device faces an outer peripheral surface of a portion of the fixing belt that is closest to the heat source, and the rotation of the fixing belt is stopped. In this state, when the heat source heats the fixing belt, a portion of the fixing belt that is closest to the heat source is deformed by thermal expansion and comes into contact with the heating stop device. good.
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転が停止した状態で熱源が定着ベルトを加熱した場合に、加熱停止装置を確実に作動させることが可能となる。 By adopting such a configuration, when the heat source heats the fixing belt while the rotation of the fixing belt is stopped, the heating stop device can be reliably operated.
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes any one of the fixing devices described above.
本発明によれば、定着ベルトの内径側に配置される部材の耐久性が低下するのを抑制しつつ、加熱停止装置を適切なタイミングで作動させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to operate the heating stop device at an appropriate timing while suppressing the deterioration of the durability of the member disposed on the inner diameter side of the fixing belt.
まず、図1を用いて、電子写真方式のプリンター1(画像形成装置)の全体の構成について説明する。以下、図1における紙面手前側を、プリンター1の前側とする。各図に適宜付される矢印Fr、Rr、L、R、U、Loは、それぞれプリンター1の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。 First, the overall configuration of an electrophotographic printer 1 (image forming apparatus) will be described with reference to FIG. Hereinafter, the front side of the sheet in FIG. Arrows Fr, Rr, L, R, U, and Lo appropriately attached to the drawings indicate the front side, rear side, left side, right side, upper side, and lower side of the printer 1, respectively.
プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えており、プリンター本体2の下部には用紙(記録媒体)を収納する給紙カセット3が収容され、プリンター本体2の上面には排紙トレイ4が設けられている。プリンター本体2の上面には、排紙トレイ4の側方に上カバー5が開閉可能に取り付けられ、上カバー5の下方には、トナーコンテナ6が収納されている。 The printer 1 includes a box-shaped printer main body 2, and a paper feed cassette 3 that stores paper (recording medium) is accommodated in a lower portion of the printer main body 2. A paper discharge tray 4 is disposed on the upper surface of the printer main body 2. Is provided. An upper cover 5 is attached to the upper surface of the printer main body 2 so as to be openable and closable on the side of the paper discharge tray 4, and a toner container 6 is stored below the upper cover 5.
プリンター本体2の上部には、排紙トレイ4の下方にレーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光器7が配置され、露光器7の下方には、画像形成部8が設けられている。画像形成部8には、像担持体である感光体ドラム10が回転可能に設けられており、感光体ドラム10の周囲には、帯電器11と、現像器12と、転写ローラー13と、クリーニング装置14とが、感光体ドラム10の回転方向(図1の矢印X参照)に沿って配置されている。
An
プリンター本体2の内部には、用紙の搬送経路15が設けられている。搬送経路15の上流端には給紙部16が設けられ、搬送経路15の中流部には、感光体ドラム10と転写ローラー13によって構成される転写部17が設けられ、搬送経路15の下流部には定着装置18が設けられ、搬送経路15の下流端には排紙部20が設けられている。搬送経路15の下方には、両面印刷用の反転経路21が形成されている。
A
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation of the printer 1 having such a configuration will be described.
プリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置18の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
When the printer 1 is turned on, various parameters are initialized, and initial setting such as temperature setting of the fixing
まず、帯電器11によって感光体ドラム10の表面が帯電された後、露光器7からのレーザー光(図1の二点鎖線P参照)により感光体ドラム10に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器12がトナーによりトナー像に現像する。
First, after the surface of the
一方、給紙部16によって給紙カセット3から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部17へと搬送され、転写部17において感光体ドラム10上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路15を下流側へと搬送されて定着装置18に進入し、この定着装置18において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部20から排紙トレイ4に排出される。なお、感光体ドラム10上に残留したトナーは、クリーニング装置14によって回収される。
On the other hand, the sheet taken out from the sheet cassette 3 by the
次に、図2〜図5を用いて、定着装置18について詳細に説明する。図3〜図5の矢印Yは、用紙の搬送方向を示している。図2、図5の矢印Iは前後方向内側を示し、図2、図5の矢印Oは前後方向外側を示している。
Next, the fixing
図2〜図4等に示されるように、定着装置18は、定着ベルト22と、定着ベルト22の下側(外側)に配置される加圧ローラー23(加圧部材)と、定着ベルト22の内径側に配置されるヒーター24(熱源)と、定着ベルト22の内径側においてヒーター24の下側に配置される反射板25(反射部材)と、定着ベルト22の内径側において反射板25の下側に配置される支持部材26と、定着ベルト22の内径側において支持部材26の下側に配置される押圧部材27と、定着ベルト22の内径側において支持部材26の前後両端部に固定されるカバー部材28と、定着ベルト22の上側(外側)に配置されるサーモカット29(加熱停止装置)と、定着ベルト22の前後両端部に装着される形状規制部材30と、を備えている。なお、図2においては、定着ベルト22の内部が透視されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the fixing
定着ベルト22は、前後方向に長い略円筒状を成している。定着ベルト22は、前後方向に延びる回転軸Aの周りを回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト22の回転軸方向である。定着ベルト22は、通紙領域R1と、通紙領域R1の前後両側(通紙領域R1の前後方向外側)に設けられる非通紙領域R2と、を備えている。通紙領域R1は、最大サイズの用紙が通過する領域である。非通紙領域R2は、最大サイズの用紙が通過しない領域である。
The fixing
定着ベルト22は、可撓性を有しており、周方向には無端状である。定着ベルト22は、例えば、基材層35と、この基材層35に周設される弾性層36と、この弾性層36を被覆する離型層37と、を備えている。定着ベルト22の基材層35は、例えばSUSやニッケルなどの金属によって形成されている。なお、定着ベルト22の基材層35は、PI(ポリイミド)などの樹脂によって形成されていても良い。定着ベルト22の弾性層36は、例えばシリコンゴムによって形成されており、定着ベルト22の基材層35よりも熱膨張率が大きい。定着ベルト22の弾性層36の厚みは、例えば270μmである。定着ベルト22の離型層37は、例えばPFAチューブによって形成されている。定着ベルト22の離型層37の厚みは、例えば20μmである。
The fixing
加圧ローラー23は、前後方向に長い略円柱状を成している。加圧ローラー23は、定着ベルト22に圧接しており、定着ベルト22と加圧ローラー23の間には定着ニップ39が形成されている。加圧ローラー23は、回転可能に設けられている。
The
加圧ローラー23は、例えば、円柱状の芯材40と、この芯材40に周設される弾性層41と、この弾性層41を被覆する離型層42と、を備えている。加圧ローラー23の芯材40は、例えば、鉄等の金属によって形成されている。加圧ローラー23の弾性層41は、例えば、シリコンゴムによって形成されている。加圧ローラー23の離型層42は、例えば、PFAチューブによって形成されている。
The
ヒーター24は、例えば、ハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター24は、定着ベルト22の内部空間の上部(加圧ローラー23から離間する側の部分)に配置されており、定着ベルト22の回転軸Aに対して上側(加圧ローラー23から離間する側)に偏った位置に設けられている。そのため、本実施形態では、定着ベルト22の上端部22aが定着ベルト22のうちで最もヒーター24に接近する部分となっている。
The
反射板25は、前後方向に長い形状を成している。反射板25は、例えば、光輝アルミニウム等の金属によって形成されている。反射板25は、ヒーター24と支持部材26の間に配置されている。
The
図5に示されるように、反射板25は、第1反射部44と、第1反射部44の前後両側(前後方向外側)に設けられる第2反射部45と、を備えている。
As shown in FIG. 5, the reflecting
図2に示されるように、第1反射部44は、定着ベルト22の通紙領域R1の前後方向中央部Z(定着ベルト22全体の前後方向中央部にも相当する)と対応する位置に設けられている。第1反射部44は、前後方向の位置がサーモカット29と対応している。
As shown in FIG. 2, the first reflecting
図3、図5に示されるように、第1反射部44は、下側(ヒーター24から離間する側)に向かって凹む形状を有している。第1反射部44には、上側に向かって開放された凹部48が形成されており、凹部48には、ヒーター24の下部が挿入されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the first reflecting
第1反射部44は、左右方向(用紙の搬送方向)に沿って水平に延びる第1本体部46と、第1本体部46の左右両端部(用紙の搬送方向における両端部)から上側(ヒーター24に接近する側)に向かって鈍角に屈曲される第1ガイド部47と、を備えている。第1本体部46の上面は、ヒーター24に対向しており、ヒーター24から放射される輻射熱を定着ベルト22の内周面に向かって反射する反射面(鏡面)となっている。第1ガイド部47の対向間隔は、上側(ヒーター24に接近する側)に向かって広くなっている。
The first reflecting
図2に示されるように、各第2反射部45は、定着ベルト22の通紙領域R1の前後両側部(前後方向中央部Zを除く部分)及び非通紙領域R2と対応する位置に設けられている。各第2反射部45は、前後方向の位置がサーモカット29とは異なっている。
As shown in FIG. 2, each of the second reflecting
図4、図5に示されるように、各第2反射部45は、上側(ヒーター24に接近する側)に向かって凹む形状を有している。即ち、各第2反射部45は、下側(ヒーター24から離間する側)に向かって凹む形状を有していない。
As shown in FIGS. 4 and 5, each second reflecting
各第2反射部45は、左右方向(用紙の搬送方向)に沿って水平に延びる第2本体部49と、第2本体部49の左右両端部(用紙の搬送方向における両端部)から下側(ヒーター24から離間する側)に向かって直角に屈曲される第2ガイド部50と、を備えている。
Each of the second reflecting
各第2反射部45の第2本体部49の上面は、ヒーター24に対向しており、ヒーター24から放射される輻射熱を定着ベルト22の内周面に向かって反射する反射面(鏡面)となっている。第2本体部49は、第1反射部44の第1本体部46と連続しており、第1本体部46と共に平板状の部分を構成している。なお、図5の二点鎖線Lは、第1本体部46と第2本体部49の境界を示している。
The upper surface of the second
前側の第2反射部45の各第2ガイド部50と後側の第2反射部45の各第2ガイド部50の間の部分は、上側(ヒーター24に接近する側)に向かって切り起こされており、この切り起こされた部分が第1反射部44の各第1ガイド部47になっている。換言すると、第1反射部44の各第1ガイド部47は、各第2反射部45の各第2ガイド部50から上側に向かって切り起こされている。
A portion between each
支持部材26は、前後方向に長い形状を成している。支持部材26の上部は、反射板25の各第2反射部45の各第2ガイド部50の間に挿入されている。支持部材26は、スペーサー51を介して反射板25を支持しており、反射板25と直接的には接触していない。支持部材26は、一対のL字状の板金52を組み合わせることで形成されており、略矩形の断面形状を有している。支持部材26の右下隅部には、下方に向かって突出する係合突起53が設けられている。係合突起53は、一方の板金52を下方に延出させることによって形成されている。
The
押圧部材27は、前後方向に長い平板状を成している。押圧部材27は、例えば、LCP(液晶ポリマー)等の耐熱性樹脂によって形成されている。押圧部材27の上面の右端部には、係合凹部55が設けられている。係合凹部55には、支持部材26の係合突起53が係合している。押圧部材27の上面には、複数のボス56が突設されている。各ボス56の上端部は、支持部材26の下面に当接している。以上のような構成により、支持部材26によって押圧部材27が支持されており、押圧部材27の反りが規制されている。
The pressing
押圧部材27の下面の右側部分(用紙の搬送方向下流側の部分)は、左側(用紙の搬送方向上流側)から右側(用紙の搬送方向下流側)に向かって下側(加圧ローラー23側)に傾斜している。押圧部材27の下面は、定着ベルト22を下側(加圧ローラー23側)に向かって押圧している。
The right side portion (the portion on the downstream side in the paper transport direction) of the lower surface of the pressing
各カバー部材28は、正面視で略U字状を成している。各カバー部材28は、定着ベルト22の各非通紙領域R2と前後方向の位置が対応しており、ヒーター24から定着ベルト22の各非通紙領域R2に向かう輻射熱を遮断する機能を有している。
Each
各カバー部材28は、上方に向かって円弧状に湾曲する湾曲部57と、湾曲部57の左右両端部(用紙の搬送方向における上流側と下流側の端部)から下方に向かって屈曲される取付部58と、を備えている。湾曲部57は、定着ベルト22の内周面に沿って配置されている。各取付部58の下端部は、支持部材26の左右両側面に取り付けられている。
Each
サーモカット29は、例えば、バイメタル方式(熱膨張率の異なる2種類の金属によって接点を構成する方式)のサーモスタットである。サーモカット29は、定着ベルト22の上端部22a(定着ベルト22のうちでヒーター24に最も接近する部分)の直上に配置されており、定着ベルト22の上端部22aの外周面と対向している。サーモカット29は、定着ベルト22の通紙領域R1の前後方向中央部Z(定着ベルト22全体の前後方向中央部にも相当する)と対応する位置に設けられている。
The
各形状規制部材30は、各カバー部材28よりも前後方向外側に配置されている。各形状規制部材30は、規制片60と、規制片60に取り付けられるリング片61と、を備えている。
Each
各形状規制部材30の規制片60は、基台部62と、基台部62の前後方向内側の面に突設される規制部63と、を備えている。規制片60には、基台部62と規制部63を貫通する貫通穴64が前後方向に沿って設けられており、この貫通穴64をヒーター24が貫通している。規制部63は、貫通穴64の外周に沿って円弧状に湾曲しており、略下向きC字状を成している。規制部63は、定着ベルト22の前後両端部に挿入されている。これにより、定着ベルト22の形状が規制されている(定着ベルト22の変形が抑制されている)。
The restricting
各形状規制部材30のリング片61は、円環状を成している。リング片61は、規制片60の規制部63の外周に装着されている。リング片61は、定着ベルト22の前後両端部の前後方向外側に配置されており、定着ベルト22の蛇行(前後方向外側への移動)を規制している。リング片61は、規制片60の基台部62の前後方向内側に配置されており、これにより、リング片61の前後方向外側への移動が規制されている。
The
次に、定着装置18の制御システムについて、図6を用いて説明する。
Next, the control system of the fixing
定着装置18には、制御部71(CPU)が設けられている。制御部71は、ROM、RAM等の記憶装置で構成される記憶部72と接続されており、記憶部72に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部71が定着装置18の各部の制御を行うように構成されている。記憶部72は、サーモカット29の作動温度Tを記憶している。
The fixing
制御部71はモーター等によって構成される駆動源73に接続されており、駆動源73は加圧ローラー23に接続されている。そして、制御部71からの信号に基づいて駆動源73が加圧ローラー23を回転させるようになっている。
The
制御部71は電源74に接続されており、電源74はヒーター24に接続されている。そして、制御部71からの信号に基づいて電源74からヒーター24に電力が供給されることでヒーター24が稼働するようになっている。電源74からヒーター24に至る電力供給経路中には、サーモカット29が設けられている。サーモカット29は、作動温度Tで作動して電源74からヒーター24への電力の供給を遮断し、ヒーター24による定着ベルト22の加熱を停止させるように構成されている。
The
上記のように構成された定着装置18において、用紙にトナー像を定着させる際には、駆動源73によって加圧ローラー23を回転させる(図3、図4の矢印B参照)。このように加圧ローラー23が回転すると、加圧ローラー23に圧接する定着ベルト22が加圧ローラー23とは逆方向に従動回転する(図3、図4の矢印C参照)。このように定着ベルト22が回転すると、定着ベルト22が押圧部材27に対して摺動する。
In the fixing
また、用紙にトナー像を定着させる際には、電源74からヒーター24に電力を供給し、ヒーター24を稼働させる。このようにヒーター24が稼働すると、ヒーター24から輻射熱が放射される。
Further, when fixing the toner image on the sheet, power is supplied from the
ヒーター24から放射された輻射熱の一部は、図3、図4に矢印Dで示されるように、定着ベルト22の内周面に直接照射され、吸収される。また、ヒーター24から放射された輻射熱の一部は、図3に矢印Eで示されるように、反射板25の第1反射部44の第1本体部46の上面によって定着ベルト22の内周面に向かって反射され、定着ベルト22の内周面に吸収される。また、ヒーター24から放射された輻射熱の一部は、図3に矢印Fで示されるように、反射板25の第1反射部44の各第1ガイド部47の内面によって定着ベルト22の内周面に向かって反射され、定着ベルト22の内周面に吸収される。また、ヒーター24から放射された輻射熱の一部は、図4に矢印Gで示されるように、反射板25の第2反射部45の第2本体部49の上面によって定着ベルト22の内周面に向かって反射され、定着ベルト22の内周面に吸収される。
A part of the radiant heat radiated from the
以上のような作用により、ヒーター24によって定着ベルト22が加熱される。この状態で、用紙が定着ニップ39を通過すると、トナー像が加熱されて溶融し、用紙にトナー像が定着される。
Due to the above operation, the fixing
上記のようにヒーター24によって定着ベルト22を加熱する際に、下側に向かって凹む形状を全体的に有する反射板25によってヒーター24からの輻射熱を反射させると、ヒーター24からの輻射熱を反射板25が過度に吸収し、反射板25が過昇温する恐れがある。
When the fixing
この点を考慮し、本実施形態の反射板25は、サーモカット29の直下に配置される第1反射部44のみが下側に向かって凹む形状を有しており、各第2反射部45は下側に向かって凹む形状を有していない。このような構成を採用することで、ヒーター24からの輻射熱を反射板25が過度に吸収するのを抑制し、反射板25の過昇温を防止することが可能となる。これに伴って、反射板25からの熱伝達によって支持部材26及び押圧部材27の温度が上昇するのを抑制することが可能となり、支持部材26及び押圧部材27の耐久性が低下するのを抑制することができる。
Considering this point, the reflecting
なお、上記のように、反射板25の第1反射部44は、第1本体部46と各第1ガイド部47の両方によってヒーター24からの輻射熱を定着ベルト22の内周面に向かって反射させる。これに対して、反射板25の各第2反射部45は、第2本体部49のみによってヒーター24からの輻射熱を定着ベルト22の内周面に向かって反射させる。そのため、ヒーター24によって定着ベルト22を加熱すると、反射板25の第1反射部44が各第2反射部45よりも高温となり、これに伴って、支持部材26及び押圧部材27の前後方向中央部(反射板25の第1反射部44と対応する部分)がその他の部分よりも高温となる。しかしながら、このような場合でも、支持部材26及び押圧部材27の前後方向中央部の熱がその他の部分に拡散するため、支持部材26及び押圧部材27の耐久性が低下する程の温度上昇は発生しない。
As described above, the first reflecting
ところで、上記のように構成された定着装置18においては、定着ベルト22が停止するのに伴ってヒーター24による定着ベルト22に対する加熱が停止された場合であっても、定着ベルト22の上端部22aがヒーター24の余熱によって局所的に加熱されてオーバーシュート(温度上昇)することがある。もし定着ベルト22の上端部22aとサーモカット29の対向間隔(以下、当該対向間隔)が狭すぎると、上記のように定着ベルト22の上端部22aがオーバーシュートした場合に、定着ベルト22が過昇温していないにも関わらずサーモカット29が作動してしまう恐れがある。サーモカット29が一度作動すると、サーモカット29を作動前の状態に復元するのは困難であるため、通常は定着装置18全体の交換が必要となる。
Incidentally, in the fixing
このような事態を回避するためには、当該対向間隔を広くする必要がある。ところが、当該対向間隔を広くすると、今度は、ヒーター24が暴走した場合(定着ベルト22の回転が停止した状態でヒーター24が定着ベルト22を加熱した場合)にサーモカット29が作動するタイミングが遅くなってしまう恐れがある。そこで、本実施形態では以下のようにして、ヒーター24が暴走した場合でもサーモカット29を適切なタイミングで作動させている。
In order to avoid such a situation, it is necessary to increase the facing interval. However, if the facing interval is widened, the timing at which the thermo-
図3に示されるように、ヒーター24の通常使用時(定着ベルト22が回転している状態でヒーター24が定着ベルト22を加熱する時)には、定着ベルト22の上端部22aがサーモカット29と一定の間隔を介して対向している。
As shown in FIG. 3, when the
これに対して、ヒーター24の暴走時(定着ベルト22の回転が停止した状態でヒーター24が定着ベルト22を加熱する時)には、図7に示されるように、ヒーター24から直接照射される輻射熱(図7の矢印D参照)と、反射板25の第1反射部44の第1本体部46によって反射される輻射熱(図7の矢印E参照)と、反射板25の第1反射部44の各第1ガイド部47によって反射される輻射熱(図7の矢印F参照)と、によって定着ベルト22の前後方向中央部Zの上端部22aが集中的に加熱される。これに伴って、定着ベルト22の前後方向中央部Zの上端部22aが熱膨張により上側(サーモカット29と接近する側)に変形し、サーモカット29に接触する。これに伴って、サーモカット29の温度が作動温度Tに到達し、サーモカット29が作動し、電源74からヒーター24への電力供給が停止される。
On the other hand, when the
本実施形態では上記のように、ヒーター24の暴走時に、定着ベルト22の前後方向中央部Zの上端部22aを集中的に加熱することが可能となっている。これに伴って、定着ベルト22の前後方向中央部Zの上端部22aの熱膨張を促進することが可能となり、当該対向間隔が広くなるのを抑制することが可能となる。そのため、サーモカット29を適切なタイミングで作動させることが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the
本実施形態では特に、ヒーター24の暴走時に、定着ベルト22の前後方向中央部Zの上端部22aが熱膨張により変形してサーモカット29に接触し、サーモカット29が作動するようになっている。そのため、ヒーター24の暴走時に、サーモカット29を確実に作動させることが可能となる。
Particularly in this embodiment, when the
また、第1反射部44は、第1本体部46と各第1ガイド部47を備え、各第2反射部45は、第2本体部49と各第2ガイド部50を備えている。このような構成を採用することで、反射板25の構成を簡易なものとすることが可能となる。
Further, the first reflecting
また、第1反射部44の各第1ガイド部47は、各第2反射部45の各第2ガイド部50から上側(ヒーター24に接近する側)に向かって切り起こされている。このような構成を採用することで、各第1ガイド部47を容易に形成することが可能となる。
In addition, each
また、各第1ガイド部47は、第1本体部46の左右両端部から上側に向かって鈍角に屈曲されている。このような構成を採用することで、ヒーター24から放射される輻射熱を各第1ガイド部47によって定着ベルト22の内周面に向かってより集中的に反射させることが可能となる。
Each
また、支持部材26の上部は、各第2反射部45の各第2ガイド部50の間に挿入されている。このような構成を採用することで、支持部材26と反射板25を容易に位置決めすることが可能となる。
Further, the upper portion of the
本実施形態では、第1反射部44の各第1ガイド部47が第1本体部46の左右両端部から上側(ヒーター24に接近する側)に向かって鈍角に屈曲される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、第1反射部44の各第1ガイド部47が第1本体部46の左右両端部から上側(ヒーター24に接近する側)に向かって直角又は鋭角に屈曲されていても良い。
In the present embodiment, the case where each
本実施形態では、各第2反射部45の各第2ガイド部50が第2本体部49の左右両端部から下側(ヒーター24から離間する側)に向かって直角に屈曲される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、各第2反射部45の各第2ガイド部50が第2本体部49の左右両端部から下側(ヒーター24から離間する側)に向かって鈍角又は鋭角に屈曲されていても良い。
In the present embodiment, the case where each
本実施形態では、第1反射部44及び各第2反射部45が複数の平板状の部分によって構成される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、第1反射部44及び各第2反射部45の一部または全部が円弧状に湾曲していても良い。
In this embodiment, the case where the
本実施形態では、ハロゲンヒーターをヒーター24として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、セラミックヒーターなどをヒーターとして用いても良い。
In the present embodiment, the case where a halogen heater is used as the
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。 In this embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the printer 1 has been described. However, in another different embodiment, the configuration of the present invention is applied to other image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine. It is also possible.
1 プリンター(画像形成装置)
18 定着装置
22 定着ベルト
22a 定着ベルトの上端部(ヒーターに最も接近する部分)
23 加圧ローラー(加圧部材)
24 ヒーター(熱源)
25 反射板(反射部材)
26 支持部材
27 押圧部材
29 サーモカット(加熱停止装置)
39 定着ニップ
44 第1反射部
45 第2反射部
46 第1本体部
47 第1ガイド部
49 第2本体部
50 第2ガイド部
A (定着ベルトの)回転軸
1 Printer (image forming device)
18
23 Pressure roller (pressure member)
24 Heater (heat source)
25 Reflector (reflective member)
26
39 fixing nip 44 first reflecting
Claims (7)
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
前記定着ベルトの内径側に配置され、前記定着ベルトを加熱する熱源と、
前記熱源から放射される輻射熱を前記定着ベルトの内周面に向かって反射する反射部材と、
前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、
前記定着ベルトの外周面と対向し、所定の温度で作動して前記熱源による前記定着ベルトの加熱を停止させる加熱停止装置と、を備え、
前記反射部材は、
前記回転軸方向の位置が前記加熱停止装置と対応し、前記熱源から離間する側に向かって凹む形状を有する第1反射部と、
前記回転軸方向の位置が前記加熱停止装置とは異なり、前記熱源から離間する側に向かって凹む形状を有しない第2反射部と、を備えていることを特徴とする定着装置。 A fixing belt provided to be rotatable around a rotation axis;
A pressure member provided in a rotatable manner to form a fixing nip by pressing against the fixing belt;
A heat source disposed on the inner diameter side of the fixing belt and heating the fixing belt;
A reflecting member that reflects radiant heat radiated from the heat source toward an inner peripheral surface of the fixing belt;
A pressing member that presses the fixing belt toward the pressing member;
A heating stop device facing the outer peripheral surface of the fixing belt and operating at a predetermined temperature to stop heating of the fixing belt by the heat source,
The reflective member is
A first reflecting portion having a shape in which the position in the rotation axis direction corresponds to the heating stop device and is recessed toward the side away from the heat source;
A fixing device comprising: a second reflecting portion that is different from the heating stop device in a position in the rotation axis direction and does not have a shape recessed toward a side away from the heat source.
記録媒体の搬送方向に沿って延びる第1本体部と、
記録媒体の搬送方向における前記第1本体部の両端部から前記熱源に接近する側に向かって屈曲される第1ガイド部と、を備え、
前記第2反射部は、
記録媒体の搬送方向に沿って延びる第2本体部と、
記録媒体の搬送方向における前記第2本体部の両端部から前記熱源から離間する側に向かって屈曲される第2ガイド部と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The first reflecting portion is
A first main body extending along the conveyance direction of the recording medium;
A first guide portion bent toward the side approaching the heat source from both end portions of the first main body portion in the conveyance direction of the recording medium,
The second reflecting portion is
A second main body extending along the conveyance direction of the recording medium;
The fixing device according to claim 1, further comprising: a second guide portion that is bent from both end portions of the second main body portion in the recording medium conveyance direction toward a side away from the heat source. .
前記支持部材の少なくとも一部は、前記各第2ガイド部の間に挿入されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の定着装置。 A support member for supporting the pressing member;
The fixing device according to claim 2, wherein at least a part of the support member is inserted between the second guide portions.
前記加熱停止装置は、前記定着ベルトのうちで前記熱源に最も接近する部分の外周面と対向し、
前記定着ベルトの回転が停止した状態で前記熱源が前記定着ベルトを加熱すると、前記定着ベルトのうちで前記熱源に最も接近する部分が熱膨張により変形して前記加熱停止装置に接触し、前記加熱停止装置が作動することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置。 The heat source is provided at a position biased with respect to the rotation axis,
The heating stop device faces an outer peripheral surface of a portion of the fixing belt that is closest to the heat source,
When the heat source heats the fixing belt in a state where the rotation of the fixing belt is stopped, a portion of the fixing belt that is closest to the heat source is deformed by thermal expansion and contacts the heating stop device. The fixing device according to claim 1, wherein a stopping device is operated.
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