JP2016206256A - Fixing device and image formation device - Google Patents

Fixing device and image formation device Download PDF

Info

Publication number
JP2016206256A
JP2016206256A JP2015084091A JP2015084091A JP2016206256A JP 2016206256 A JP2016206256 A JP 2016206256A JP 2015084091 A JP2015084091 A JP 2015084091A JP 2015084091 A JP2015084091 A JP 2015084091A JP 2016206256 A JP2016206256 A JP 2016206256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
fixing device
air
recording material
pressure roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015084091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊也 甲斐野
Toshiya Kaino
俊也 甲斐野
太佑 皆川
Daisuke Minagawa
太佑 皆川
谷口 悟
Satoru Taniguchi
悟 谷口
吉岡 真人
Masato Yoshioka
真人 吉岡
浅見 順
Jun Asami
順 浅見
尚志 本家
Hisashi Honke
尚志 本家
洋彦 相場
Hirohiko Aiba
洋彦 相場
正起 廣瀬
Masaki Hirose
正起 廣瀬
龍一 梅原
Ryuichi Umehara
龍一 梅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2015084091A priority Critical patent/JP2016206256A/en
Publication of JP2016206256A publication Critical patent/JP2016206256A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device and an image formation device that suppress reduction in energy efficiency for maintaining fixability, and can suppress dew condensation slip.SOLUTION: A fixing device includes a first rotary body driven by a drive source, a second rotary body forming a nip between the first rotary body and the second rotary body and is a hollow rotary body to be driven by the first rotary body in a heated state, and regulation members regulating pulling of the second rotary body at either end part of a long-side direction orthogonal to a recording member conveyance direction, and holds/conveys a recording member having a non-fixing toner image carried at a nip part. The fixing device comprises air-blow means that includes an air-blow fan and an air-blow channel, and forms heated air in at least a part of the air-blow channel to blow the heated air toward the first rotary body. The regulation member includes opening, respectively, and forms the heated air by causing air to pass through an interior of the hollow rotary body via openings of the either end part as the air-blow channel.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の、電子写真記録方式や静電記録方式を採用した画像形成装置に好適な定着装置および画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus suitable for an image forming apparatus employing an electrophotographic recording method or an electrostatic recording method, such as a copying machine or a printer.

電子写真方式などを用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置は、ニップ部を形成する一対の回転体を有し、一方の回転体の回転駆動に伴い他方の回転体が従動回転する構成のものが主に用いられている。この定着装置は、ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱し未定着トナー像を記録材に定着する。そして、この定着装置のウォームアップをする場合、未定着トナー像と接触する側の回転体をヒータによって加熱する又は自己発熱させることで、未定着トナー像を記録材に定着することができる温度まで加熱する。   A fixing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system has a pair of rotating bodies that form a nip portion, and the other rotating body is driven by the rotation of one rotating body. A configuration in which the motor is driven and rotated is mainly used. The fixing device heats the recording material carrying the unfixed toner image at the nip portion while heating the recording material to fix the unfixed toner image on the recording material. When the fixing device is warmed up, the rotating body in contact with the unfixed toner image is heated by a heater or self-heated to a temperature at which the unfixed toner image can be fixed on the recording material. Heat.

一方、未定着トナー像と接触しない側の回転体は、ヒータで加熱されない構成であることから、ウォームアップの期間で十分に温まらないことがある。このように、未定着トナー像と接触しない側の回転体が温まっていない状態で、吸湿した記録材をニップ部で加熱すると、記録材から水蒸気が発生し、この水蒸気によって回転体の表面が結露することがある。   On the other hand, the rotating body on the side that does not come into contact with the unfixed toner image is not heated by the heater, and may not be sufficiently warmed during the warm-up period. As described above, when the recording material that has absorbed moisture is heated at the nip portion while the rotating body that does not come into contact with the unfixed toner image is not heated, water vapor is generated from the recording material, and the surface of the rotating body is condensed by the water vapor. There are things to do.

未定着トナー像と接触しない側の回転体が結露すると、ニップ部における摩擦力が小さくなる。そして、駆動側の回転体からの駆動力が被駆動側の回転体へ伝達されにくくなり、被駆動側の回転体が回転しなくなって記録材が搬送されなくなる場合が生じる(結露スリップ)。   When the rotating body on the side not in contact with the unfixed toner image is condensed, the frictional force at the nip portion is reduced. Then, the driving force from the driving-side rotator is not easily transmitted to the driven-side rotator, and the driven-side rotator does not rotate and the recording material may not be conveyed (condensation slip).

そこで、未定着トナー像と接触しない側の回転体の結露を抑制するために、送風ファンを用いて未定着トナー像と接触しない側の回転体に送風する構成が開示されている(特許文献1)。特許文献1の定着装置は、加圧ローラの軸方向に長いダクトを有し、ダクトの長手方向の端部にある開口部から送風ファンで風を送り、その風をダクトの加圧ローラと対向する部分に設けられた複数の孔部から加圧ローラに向けて吹き出す構成である。   Therefore, in order to suppress dew condensation on the rotating body on the side not in contact with the unfixed toner image, a configuration is disclosed in which air is blown to the rotating body on the side not in contact with the unfixed toner image using a blower fan (Patent Document 1). ). The fixing device of Patent Document 1 has a duct that is long in the axial direction of the pressure roller, and air is sent from an opening at an end portion in the longitudinal direction of the duct by a blower fan, and the wind faces the pressure roller of the duct It is the structure which blows off toward the pressure roller from the several hole provided in the part to carry out.

特許文献1では、加圧ローラの軸方向で加圧ローラの表面に均一に空気を吹き付けることで、水蒸気を拡散することができ、加圧ローラの結露が抑制できる。これにより、結露スリップの抑制が可能となる。   In Patent Document 1, water vapor can be diffused by blowing air uniformly onto the surface of the pressure roller in the axial direction of the pressure roller, and condensation of the pressure roller can be suppressed. Thereby, dew condensation slip can be suppressed.

特開2007−206275号公報JP 2007-206275 A

しかしながら、特許文献1の定着装置では、装置外の空気を送風ファンによって直接加圧ローラに吹き付けるため、加圧ローラの表面の温度は加圧ローラの軸方向の全域で低下する。従って、定着性を維持するために、ヒータにより多くの電力を供給することになりエネルギー効率が低下するという課題があった。   However, in the fixing device of Patent Document 1, since the air outside the device is directly blown onto the pressure roller by the blower fan, the temperature of the surface of the pressure roller decreases in the entire area in the axial direction of the pressure roller. Therefore, in order to maintain the fixing property, there is a problem that a large amount of electric power is supplied to the heater and energy efficiency is lowered.

本発明の目的は、定着性を維持するためにエネルギー効率が低下することを抑制し、かつ結露スリップを抑制することができる定着装置および画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that can suppress a decrease in energy efficiency in order to maintain fixability and can suppress condensation slip.

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、駆動源によって駆動される第1の回転体と、前記第1の回転体との間にニップ部を形成し、加熱された状態で前記第1の回転体によって駆動される中空回転体である第2の回転体と、記録材搬送方向に直交する長手方向の両端部において前記第2の回転体の寄りを規制する規制部材と、を有し、前記ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送する定着装置であって、送風ファンと送風路を備え、前記送風路の少なくとも一部において加熱された風を形成し、前記第1の回転体に向けて送風を行う送風手段を有し、前記規制部材はそれぞれ開口を備え、前記送風路として前記両端部の開口を介して前記中空回転体の内部を通過させることで前記加熱された風を形成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the fixing device according to the present invention forms a nip portion between a first rotating body driven by a driving source and the first rotating body, and is heated while being heated. A second rotator that is a hollow rotator driven by the first rotator, and a regulating member that regulates the deviation of the second rotator at both ends in the longitudinal direction perpendicular to the recording material conveyance direction. A fixing device that sandwiches and conveys a recording material carrying an unfixed toner image at the nip portion, and includes a blower fan and a blower path, and forms heated air in at least a part of the blower path, Blower means for blowing air toward the first rotator, the restricting members each having an opening, and passing the inside of the hollow rotator through the openings at both ends as the air passage. Forming the heated wind And

また、本発明に係る画像形成装置は、記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、前記未定着トナー像を担持した前記記録材をニップ部で挟持搬送する定着装置として、駆動源によって駆動される第1の回転体と、前記第1の回転体との間に前記ニップ部を形成し、加熱された状態で前記第1の回転体によって駆動される中空回転体である第2の回転体と、を有する前記定着装置と、画像形成装置本体に設けられ、記録材搬送方向に直交する長手方向の両端部において前記第2の回転体の寄りを規制する規制部材と、送風ファンと送風路を備え、前記送風路の少なくとも一部において加熱された風を形成し、前記第1の回転体に向けて送風を行う送風手段と、を有する画像形成装置であって、前記規制部材はそれぞれ開口を備え、前記送風路として前記両端部の開口を介して前記中空回転体の内部を通過させることで前記加熱された風を形成することを特徴とする。   The image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms an unfixed toner image on a recording material, and a fixing device that sandwiches and conveys the recording material carrying the unfixed toner image at a nip portion. The second rotator is a hollow rotator that is driven by the first rotator in a heated state by forming the nip portion between the first rotator driven by the first rotator and the first rotator. A fixing member that is provided on the image forming apparatus main body and that restricts the second rotating body at both ends in the longitudinal direction perpendicular to the recording material conveyance direction, and a blower fan And an air blowing unit that forms a heated air in at least a part of the air flow path and blows air toward the first rotating body, wherein the restriction member Each having an opening, The heated wind is formed by passing the inside of the hollow rotating body through the openings at both ends as an air path.

本発明によれば、定着性を維持するためにエネルギー効率が低下することを抑制し、かつ結露スリップを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in energy efficiency in order to maintain fixability, and to suppress condensation slip.

本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to an embodiment of the present invention. 第1の実施形態に係る定着装置における送風手段の縦断面の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a longitudinal section of a blowing unit in the fixing device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る定着装置における送風手段の横断面の模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a blowing unit in the fixing device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る定着装置における定着フィルムの横断面の模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a fixing film in the fixing device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る定着装置におけるヒータの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a heater in the fixing device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る定着装置における加圧ローラ及びダクトの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a pressure roller and a duct in the fixing device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置における画像形成のフローチャートである。3 is a flowchart of image formation in the image forming apparatus equipped with the fixing device according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る定着装置における送風手段の縦断面の模式図である。It is a schematic diagram of the longitudinal section of the ventilation means in the fixing device which concerns on 2nd Embodiment. 従来例における定着装置の送風手段の縦断面の模式図である。It is a schematic diagram of the longitudinal cross-section of the ventilation means of the fixing device in a conventional example.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《第1の実施形態》
(画像形成装置)
図1は、本実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は、電子写真方式のレーザープリンタであって、ホストコンピュータ等の外部装置(不図示)より入力する画像情報に応じた画像を記録材に形成する。
<< First Embodiment >>
(Image forming device)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present embodiment. This image forming apparatus is an electrophotographic laser printer, and forms an image on a recording material according to image information input from an external device (not shown) such as a host computer.

本実施形態に示す画像形成装置は、外部装置からプリント指令を入力すると、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)61を矢印方向に所定の速度(プロセススピード)で回転駆動する。その感光ドラム61は、感光ドラム61の外周面(表面)が帯電器62により所定の極性・電位に一様に帯電される。   In the image forming apparatus shown in the present embodiment, when a print command is input from an external device, a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 61 as an image carrier is moved in a direction indicated by an arrow (process speed). ). In the photosensitive drum 61, the outer peripheral surface (surface) of the photosensitive drum 61 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charger 62.

その感光ドラム61表面の帯電面に対して、露光手段としてのレーザースキャナ63により画像情報の書き込みがなされる。レーザースキャナ63は、外部装置からプリンタに入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に応じて変調されたレーザー光Lを出力する。そしてレーザースキャナ63はそのレーザー光Lにより感光ドラム61の帯電面を走査露光する。これにより、感光ドラム61表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。   Image information is written on the charged surface of the photosensitive drum 61 by a laser scanner 63 as an exposure means. The laser scanner 63 outputs a laser beam L modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of image information input from an external device to the printer. The laser scanner 63 scans and exposes the charged surface of the photosensitive drum 61 with the laser beam L. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 61.

その静電潜像は、現像器64によりトナー(現像剤)を用いてトナー画像(現像像)として現像される。感光ドラム61表面のトナー画像(以下、トナー像と記す)は、感光ドラム61の回転によって感光ドラム61表面とこの感光ドラム61表面に対向して配置されている転写ローラ67の外周面(表面)との間の転写ニップ部に送られる。以上が、画像形成部の構成である。   The electrostatic latent image is developed as a toner image (developed image) by the developing device 64 using toner (developer). A toner image on the surface of the photosensitive drum 61 (hereinafter referred to as a toner image) is obtained by rotating the photosensitive drum 61 and the outer peripheral surface (front surface) of the transfer roller 67 disposed so as to face the surface of the photosensitive drum 61. To the transfer nip between the two. The above is the configuration of the image forming unit.

一方、給送カセット68のシート積載台68a上に積載されている記録材Pは、所定の制御タイミングで駆動される給送ローラ69により一枚ずつピックアップされ、搬送ローラ70と搬送コロ70aとによりレジストレーション部へと送られる。レジストレーション部では、記録材Pの先端をレジストレーションローラ71とコロ71aとの間のニップ部で一旦受け止めて記録材Pの斜行矯正を行う。その後、レジストレーション部において所定のタイミングでその記録材Pを転写ニップ部へと給送する。   On the other hand, the recording materials P stacked on the sheet stacking table 68a of the feeding cassette 68 are picked up one by one by a feeding roller 69 driven at a predetermined control timing, and are conveyed by a conveying roller 70 and a conveying roller 70a. Sent to the registration department. In the registration unit, the leading edge of the recording material P is temporarily received by the nip portion between the registration roller 71 and the roller 71a to correct the skew of the recording material P. Thereafter, the recording material P is fed to the transfer nip portion at a predetermined timing in the registration portion.

ここで言う所定のタイミングとは、感光ドラム61の表面のトナー像の先端部位が転写ニップ部に到達したとき、記録材Pの先端部位が転写ニップ部に到達するタイミングである。   The predetermined timing here is a timing at which the front end portion of the recording material P reaches the transfer nip portion when the front end portion of the toner image on the surface of the photosensitive drum 61 reaches the transfer nip portion.

転写ニップ部に給送された記録材Pは、感光ドラム61と転写ローラ67とにより挟持搬送される。そして、その記録材Pの搬送過程において、転写ローラ67に印加される転写バイアスにより感光ドラム61表面のトナー像が記録材Pに転写され、記録材Pは感光ドラム61表面から分離されて定着装置72へと搬送される。   The recording material P fed to the transfer nip portion is nipped and conveyed by the photosensitive drum 61 and the transfer roller 67. In the process of conveying the recording material P, the toner image on the surface of the photosensitive drum 61 is transferred to the recording material P by the transfer bias applied to the transfer roller 67, and the recording material P is separated from the surface of the photosensitive drum 61 and fixed. 72.

定着装置72は、未定着トナー像を担持した記録材Pに後述のニップ部Nで熱と圧力を付与することによって未定着トナー像を記録材Pに加熱定着し、その記録材Pをニップ部Nから排出する。定着装置72のニップ部Nから排出された記録材Pは、中間排出ローラ73により排出ローラ74に搬送される。そして、排出ローラ74がその記録材Pを排出トレイ75上に排出する。記録材Pが分離された後の感光ドラム61の表面は、クリーナー65により転写残トナーが除去され、繰り返して作像に供される。   The fixing device 72 heats and fixes the unfixed toner image to the recording material P by applying heat and pressure to the recording material P carrying the unfixed toner image at a nip portion N described later, and the recording material P is fixed to the nip portion. Eject from N. The recording material P discharged from the nip portion N of the fixing device 72 is conveyed to the discharge roller 74 by the intermediate discharge roller 73. Then, the discharge roller 74 discharges the recording material P onto the discharge tray 75. After the recording material P is separated, the transfer residual toner is removed by the cleaner 65 on the surface of the photosensitive drum 61, and the image is repeatedly used for image formation.

ここで、本画像形成装置は、感光ドラム61と帯電器62と現像器64とクリーナー65を一体化してプロセスカートリッジ66としている。そして、そのカートリッジ66はプリンタの筐体を構成する画像形成装置本体76に対して取り外し可能に装着されている。   In this image forming apparatus, the photosensitive drum 61, the charger 62, the developing device 64, and the cleaner 65 are integrated into a process cartridge 66. The cartridge 66 is detachably attached to the image forming apparatus main body 76 constituting the housing of the printer.

なお、画像形成装置本体76には昇温部材冷却用の冷却ファン77が設けられている。この冷却ファン77は、適宜回転され、外気を画像形成装置本体76内に取り込んで画像形成部、電装基板等の昇温箇所を冷却する。冷却ファン77の近傍には、環境検知部材78が設けられ、冷却ファン77によって機外の空気を取り込んだ際に、画像形成装置が設置されている環境の温度・湿度を検知する。そして、その検知結果を定着装置72の温度制御シーケンスにフィードバックしている。   The image forming apparatus main body 76 is provided with a cooling fan 77 for cooling the temperature raising member. The cooling fan 77 is rotated appropriately to take outside air into the image forming apparatus main body 76 to cool the temperature rising portions such as the image forming unit and the electrical board. An environment detection member 78 is provided in the vicinity of the cooling fan 77. When the outside air is taken in by the cooling fan 77, the temperature and humidity of the environment in which the image forming apparatus is installed are detected. The detection result is fed back to the temperature control sequence of the fixing device 72.

また、給送カセット68のシート積載台68aにはサイズの異なる各種記録材を積載するための移動可能な規制ガイド(不図示)が設けられている。その規制ガイドを記録材Pのサイズに応じて変位させ、その記録材Pをシート積載台68a上に積載することによって、サイズの異なる各種記録材を給送カセット68から給送ローラ69により一枚ずつピックアップすることができる。   Further, a movable regulation guide (not shown) for loading various types of recording materials having different sizes is provided on the sheet stacking table 68a of the feeding cassette 68. The regulation guide is displaced according to the size of the recording material P, and the recording material P is stacked on the sheet stacking board 68a, whereby various recording materials of different sizes are fed from the feeding cassette 68 by the feeding roller 69. You can pick up one by one.

なお、本実施形態の画像形成装置は、A4サイズ紙対応の画像形成装置であって、プリントスピードが52枚/分(A4横)である。   Note that the image forming apparatus of the present embodiment is an image forming apparatus compatible with A4 size paper, and has a printing speed of 52 sheets / minute (A4 landscape).

(定着装置)
以下、本発明の実施形態に係る定着装置について、図2乃至図5を用いて説明する。以下の説明において、本実施形態に係る定着装置72及び定着装置72を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向であり、かつ後述する加熱用回転体の回転方向に直交する方向である。また、短手方向とは、記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。また、記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。
(Fixing device)
Hereinafter, a fixing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, regarding the fixing device 72 and members constituting the fixing device 72 according to the present embodiment, the longitudinal direction is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material, and a heating rotator described later. It is a direction orthogonal to the rotation direction. The short direction is a direction parallel to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material. The width is a dimension in the short direction. Regarding the recording material, the width direction is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material.

図3に示すように、定着装置72は、駆動源によって駆動される第1の回転体としての加圧ローラ20と、加圧ローラ20との間にニップ部Nを形成し、加熱された状態で加圧ローラ20によって駆動される第2の回転体としての定着フィルム10を備える。そして、ニップ部Nで未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送する。   As shown in FIG. 3, the fixing device 72 is in a heated state in which a nip portion N is formed between the pressure roller 20 as the first rotating body driven by the drive source and the pressure roller 20. The fixing film 10 as a second rotating body driven by the pressure roller 20 is provided. Then, the recording material carrying the unfixed toner image is nipped and conveyed at the nip portion N.

そして、定着フィルム10の内周面に接触するように加熱源あるいは発熱体としてのヒータ30と、ヒータ30を保持するヒータホルダー41と、剛性体としての加圧ステー42と、を有する。更に図2に示すように、ニップ部Nへの加圧を行う加圧手段43と、定着フィルム10の長手方向への寄りを規制する規制部材としての定着フランジ45と、を有する。なお、定着フランジ45は、画像形成装置本体に設けられる部材(画像形成装置における部材)として構成されても良いし、定着装置における部材として構成されても良い。   And it has the heater 30 as a heating source or a heat generating body, the heater holder 41 holding the heater 30, and the pressurization stay 42 as a rigid body so that the inner peripheral surface of the fixing film 10 may be contacted. Further, as shown in FIG. 2, there are pressurizing means 43 that pressurizes the nip portion N, and a fixing flange 45 as a regulating member that regulates the shift of the fixing film 10 in the longitudinal direction. The fixing flange 45 may be configured as a member (a member in the image forming apparatus) provided in the main body of the image forming apparatus, or may be configured as a member in the fixing apparatus.

ヒータ30、定着フィルム10、ヒータホルダー41、加圧ステー42及び加圧ローラ20は、何れも長手方向に細長い部材である。このような定着装置72で、加圧ローラ20を回転駆動させ、定着フィルム10を加圧ローラ20との間に働く摩擦力によって従動回転させる。   The heater 30, the fixing film 10, the heater holder 41, the pressure stay 42, and the pressure roller 20 are all elongated members in the longitudinal direction. With such a fixing device 72, the pressure roller 20 is rotationally driven, and the fixing film 10 is driven and rotated by a frictional force acting between the pressure roller 20 and the fixing film 10.

1)定着フィルム
図4に示すように、無端ベルト(エンドレスベルト)としての定着フィルム10は、耐熱性と可撓性を有する材料によりエンドレスのフィルム状に形成されている基層11と、その基層11の外周面上に設けられている離型性層12と、を有する。また、定着性向上、画質向上のために、その基層11の外周面上で、離型層12の内周面側との間にシリコーンゴムなどの弾性層13を設けても良い。
1) Fixing Film As shown in FIG. 4, a fixing film 10 as an endless belt (endless belt) includes a base layer 11 formed into an endless film shape from a material having heat resistance and flexibility, and the base layer 11. And a releasable layer 12 provided on the outer peripheral surface. Further, an elastic layer 13 such as silicone rubber may be provided between the outer peripheral surface of the base layer 11 and the inner peripheral surface side of the release layer 12 in order to improve fixability and image quality.

基層11として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の耐熱性樹脂を用い、薄肉の可撓性を有するエンドレスベルトを形成している。なお、基層11の材料は耐熱性樹脂に限られず、より熱伝導率の高いステンレス(SUS)、ニッケル(Ni)等の薄肉金属を用いても良い。   As the base layer 11, a heat-resistant resin such as polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone or the like is used to form a thin-walled flexible endless belt. The material of the base layer 11 is not limited to a heat resistant resin, and a thin metal such as stainless steel (SUS) or nickel (Ni) having higher thermal conductivity may be used.

基層11の外周面上には、離型層12としてPFA、PTFE、FEPなどのフッ素樹脂を単品もしくはブレンドしてコーティングするか、あるいはチューブを被覆している。PFAとはパーフルオロアルコキシ樹脂のことであり、PTFEとはポリテトラフルオロエチレン樹脂のことであり、FEPとはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂のことである。   On the outer peripheral surface of the base layer 11, a fluororesin such as PFA, PTFE, FEP or the like is coated as a release layer 12 alone or blended, or a tube is covered. PFA is a perfluoroalkoxy resin, PTFE is a polytetrafluoroethylene resin, and FEP is a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene resin.

離型層12の厚みは、耐久性の観点から5μm以上であることが必要である。また、離型層12が厚すぎると、熱伝導度が下がってしまい定着性に影響を与えてしまうことから、50μm以下にする必要がある。このように、耐久性と定着性を両立させるために、離型層12の厚みを5μm以上50μm以下としている。   The thickness of the release layer 12 needs to be 5 μm or more from the viewpoint of durability. On the other hand, if the release layer 12 is too thick, the thermal conductivity is lowered and the fixability is affected. Thus, in order to achieve both durability and fixability, the thickness of the release layer 12 is set to 5 μm or more and 50 μm or less.

基層11の外周面と離型層12の内周面の間に弾性層13を設ける場合、記録材Pの担持する未定着トナー像Tを包み込むことによって均一に熱を与えることができる。そのため、記録材Pとトナー像Tとで形成される凹凸に追従し、ハーフトーン画像などでのガサツキを抑え、均一で十分な定着性を得ることが可能となる。   When the elastic layer 13 is provided between the outer peripheral surface of the base layer 11 and the inner peripheral surface of the release layer 12, heat can be uniformly applied by wrapping the unfixed toner image T carried by the recording material P. For this reason, it is possible to follow the unevenness formed by the recording material P and the toner image T, suppress the roughness in the halftone image, and obtain uniform and sufficient fixing properties.

また、弾性層13は、弾性層13の厚みが厚いほど記録材Pの担持するトナー像Tを包み込んで均一に記録材P面上に加熱定着させることができる。つまり、弾性層13の厚みが厚いほど未定着トナー像Tの包み込み効果を向上させることができる。しかし、弾性層13の厚みが厚すぎると熱容量が大きくなりすぎて定着フィルム10の立ち上がりが遅くなってしまい、フィルム加熱方式特有のオンデマンド性が低下してしまう。   Further, the elastic layer 13 can wrap the toner image T carried by the recording material P as the thickness of the elastic layer 13 is increased, and can be uniformly heated and fixed on the surface of the recording material P. That is, as the thickness of the elastic layer 13 is increased, the effect of wrapping the unfixed toner image T can be improved. However, if the thickness of the elastic layer 13 is too thick, the heat capacity becomes too large, and the rise of the fixing film 10 is delayed, and the on-demand characteristic peculiar to the film heating method is lowered.

そのため、弾性層13を設ける場合、弾性層13の厚みは50μm以上500μm以下とする。また、弾性層13の熱伝導度としては高いほど好ましく、0.5W/m・K以上であることが好ましく、かかる熱伝導度を達成するようにZnO、Al、SiC、金属ケイ素等の熱伝導性フィラーをシリコーンゴムに混入し、調整している。 Therefore, when providing the elastic layer 13, the thickness of the elastic layer 13 shall be 50 micrometers or more and 500 micrometers or less. Further, the thermal conductivity of the elastic layer 13 is preferably as high as possible, and is preferably 0.5 W / m · K or more. ZnO, Al 2 O 3 , SiC, metallic silicon, etc. so as to achieve such thermal conductivity The heat conductive filler is mixed in silicone rubber and adjusted.

定着フィルム10において、定着フィルム10の外径は熱容量が抑えられるため小さい方が好ましい。しかしながら、外径を小さくしすぎるとニップ部Nの幅が細くなってしまうために極度に小さくすることはできない。   In the fixing film 10, the outer diameter of the fixing film 10 is preferably smaller because the heat capacity can be suppressed. However, if the outer diameter is made too small, the width of the nip portion N becomes narrow, so it cannot be made extremely small.

従って、本実施形態の定着フィルム10は、画像形成装置の速度(プロセススピード)等の条件を考慮し、基層11の材料にはSUSを用い、基層11の肉厚(厚み)は30μm、基層11の内径は24mmとしている。弾性層13は、熱伝導度1.3W/m・Kのシリコーンゴムを用い、厚みは250μmとしている。離型層12としては、PFAのコーティングを用い、離型層12の厚みは14μmである。   Therefore, in the fixing film 10 of the present embodiment, SUS is used as the material of the base layer 11 in consideration of conditions such as the speed (process speed) of the image forming apparatus, and the thickness (thickness) of the base layer 11 is 30 μm. The inner diameter of this is 24 mm. The elastic layer 13 is made of silicone rubber having a thermal conductivity of 1.3 W / m · K and has a thickness of 250 μm. As the release layer 12, a PFA coating is used, and the thickness of the release layer 12 is 14 μm.

2)ヒータホルダー
図3に示すヒータホルダー41は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイ(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の耐熱性樹脂により横断面が半円形状の樋型になるように形成されている。このヒータホルダー41は、熱伝導率が低いほどヒータ30により定着フィルム10内面を加熱するときの熱効率が高くなる。よって、ヒータホルダー41を形成する耐熱性樹脂中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーン等を内包してあっても良い。
2) Heater holder The heater holder 41 shown in FIG. 3 has a semicircular cross-sectional shape with a heat resistant resin such as liquid crystal polymer, phenol resin, polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), etc. It is formed as follows. The lower the thermal conductivity of the heater holder 41, the higher the thermal efficiency when the inner surface of the fixing film 10 is heated by the heater 30. Therefore, a hollow filler such as a glass balloon or a silica balloon may be included in the heat resistant resin forming the heater holder 41.

ヒータホルダー41の下面(加圧ローラ20側の面)には、ヒータホルダー41の長手方向に沿ってヒータ保持用の凹溝が設けられている。そして、この凹溝からヒータ30の後述する保護摺動層34(図5)が露出するように、凹溝によりヒータ30の基板31(図5)を保持している。そして、そのヒータホルダー41の外周には、定着フィルム10がルーズに外嵌されている。定着フィルム10が外嵌されたヒータホルダー41は、ヒータホルダー41の長手方向の両端部が装置横フレーム48(図2)に保持されている。   On the lower surface of the heater holder 41 (the surface on the pressure roller 20 side), a groove for holding the heater is provided along the longitudinal direction of the heater holder 41. And the board | substrate 31 (FIG. 5) of the heater 30 is hold | maintained by the ditch | groove so that the protective sliding layer 34 (FIG. 5) mentioned later of the heater 30 may be exposed from this ditch | groove. The fixing film 10 is loosely fitted on the outer periphery of the heater holder 41. The heater holder 41 to which the fixing film 10 is externally fitted has both end portions in the longitudinal direction of the heater holder 41 held by the apparatus lateral frame 48 (FIG. 2).

3)加圧ローラ
図3に示す加圧ローラ20は、芯金21と、その芯金21の外周面上に設けられている弾性層22と、その弾性層22の外周面上に設けられている離型層23と、を有する。芯金21は、アルミ、或いは鉄などの材料により丸軸状に形成されている。芯金21の材料はアルミ、或いは鉄などに限られず高強度、低熱容量で断熱効果の高いセラミック多孔質体を用いても良い。
3) Pressure roller The pressure roller 20 shown in FIG. 3 is provided on a core metal 21, an elastic layer 22 provided on the outer peripheral surface of the core metal 21, and an outer peripheral surface of the elastic layer 22. And a release layer 23. The cored bar 21 is formed in a round shaft shape from a material such as aluminum or iron. The material of the cored bar 21 is not limited to aluminum or iron, and a ceramic porous body having high strength, low heat capacity, and high heat insulation effect may be used.

弾性層22は、シリコーンゴム(ソリッドゴム層)、或いは断熱効果をもたせるためにシリコーンゴムを発泡して形成されたスポンジ層などから成る。弾性層22は、シリコーンゴム、或いはスポンジ層に限られず、より断熱効果を持たせるためにシリコーンゴム層内に中空フィラーや、あるいは吸水性ポリマーおよび水を添加することで形成された多孔質を有する気泡ゴム層などでも良い。   The elastic layer 22 is made of silicone rubber (solid rubber layer) or a sponge layer formed by foaming silicone rubber to have a heat insulating effect. The elastic layer 22 is not limited to the silicone rubber or the sponge layer, and has a porous material formed by adding a hollow filler, or a water-absorbing polymer and water in the silicone rubber layer in order to have a more heat insulating effect. A foam rubber layer may be used.

上述した弾性層22の上には、パープルアロアルコキシ樹脂(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂(FEP)等のフッ素樹脂の離型層23を形成する。この離型層23は、チューブを被覆させたものでも、あるいは表面を塗料でコートしたものであっても良い。   On the elastic layer 22 described above, a release layer 23 of fluororesin such as purple alloalkoxy resin (PFA), polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene resin (FEP) or the like is formed. The release layer 23 may be a tube coated or a surface coated with a paint.

このような加圧ローラ20は、定着フィルム10の下方においてヒータ30と対向して配置されている。そして、この加圧ローラ20は、芯金21の長手方向両端部が装置横フレーム48に回転自在に保持されている。   Such a pressure roller 20 is disposed below the fixing film 10 so as to face the heater 30. In the pressure roller 20, both end portions in the longitudinal direction of the core metal 21 are rotatably held by the apparatus lateral frame 48.

定着装置72は、比較的高速の画像形成装置に搭載される場合、ニップ部Nにおいて適正なニップ幅が形成でき、かつ熱容量をある程度確保する必要がある。そのため、肉厚(厚み)が3.5mmのソリッドゴムを用いて弾性層22を形成した加圧ローラ20を使用した。離型層23としては、耐久性を考慮し、50μmの厚みのPFAチューブを被覆させている。また、加圧ローラ20の外径をφ30mmとしている。   When the fixing device 72 is mounted on a relatively high-speed image forming apparatus, it is necessary to form an appropriate nip width at the nip portion N and to secure a certain heat capacity. Therefore, the pressure roller 20 in which the elastic layer 22 is formed using solid rubber having a thickness (thickness) of 3.5 mm was used. The release layer 23 is covered with a PFA tube having a thickness of 50 μm in consideration of durability. Further, the outer diameter of the pressure roller 20 is set to 30 mm.

4)ヒータ
図5は、ヒータ30の構成図である。ヒータ30は、定着フィルム10の内周面と接触しながら定着フィルム10を加熱する板状の発熱体である。このヒータ30は、長手方向に細長い基板31を有する。基板31は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、PPS、液晶ポリマー等の耐熱性の樹脂基板である。その基板31の表面(加圧ローラ20側の面)には、基板31の長手方向に沿って例えばAg/Pd(銀パラジウム)、RuO2、Ta2N等の発熱抵抗体32がスクリーン印刷等により線状もしくは細帯状に塗工して形成してある。
4) Heater FIG. 5 is a configuration diagram of the heater 30. The heater 30 is a plate-like heating element that heats the fixing film 10 while being in contact with the inner peripheral surface of the fixing film 10. The heater 30 has a substrate 31 that is elongated in the longitudinal direction. The substrate 31 is an insulating ceramic substrate such as alumina or aluminum nitride, or a heat-resistant resin substrate such as polyimide, PPS, or liquid crystal polymer. A heating resistor 32 such as Ag / Pd (silver palladium), RuO2, or Ta2N is linearly formed on the surface of the substrate 31 (surface on the pressure roller 20 side) along the longitudinal direction of the substrate 31 by screen printing or the like. Alternatively, it is formed by applying a thin strip.

発熱抵抗体32は、厚み10μm程度、幅1〜5mm程度である。また、基板31の表面には、発熱抵抗体32に給電するための給電電極33が基板31の長手方向両端部の内側に設けられている。また、基板31の表面には、発熱抵抗体32の熱効率を損なわない範囲で発熱抵抗体32を保護する保護摺動層34を設けても良い。ただし、保護摺動層34の厚みは十分薄く、発熱抵抗体32の表面性を良好にする程度が好ましい。保護摺動層34としては、ポリイミドやポリアミドイミドなどの耐熱性樹脂やガラスコートなどが用いられることが多い。   The heating resistor 32 has a thickness of about 10 μm and a width of about 1 to 5 mm. In addition, on the surface of the substrate 31, power supply electrodes 33 for supplying power to the heating resistor 32 are provided inside both longitudinal ends of the substrate 31. Further, a protective sliding layer 34 may be provided on the surface of the substrate 31 so as to protect the heating resistor 32 as long as the thermal efficiency of the heating resistor 32 is not impaired. However, it is preferable that the thickness of the protective sliding layer 34 is sufficiently thin and the surface property of the heating resistor 32 is improved. As the protective sliding layer 34, a heat resistant resin such as polyimide or polyamideimide, a glass coat, or the like is often used.

上記ヒータ30において、基板31として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、発熱抵抗体32は基板31の裏面(加圧ローラ20と反対側の面)に形成してあっても良い。   In the heater 30, when aluminum nitride or the like having good thermal conductivity is used as the substrate 31, the heating resistor 32 is formed on the back surface (the surface opposite to the pressure roller 20) of the substrate 31. Also good.

5)定着フランジ
図2に示す定着フランジ45は、装置横フレーム48に保持されている。定着フィルム10の基層11の端部の端面と対向する平面状の端部規制面46で定着フィルム10の寄りを受けることによって、定着フィルム10の長手方向の位置を規制する。
5) Fixing Flange The fixing flange 45 shown in FIG. 2 is held by the apparatus lateral frame 48. The position of the fixing film 10 in the longitudinal direction is regulated by receiving the offset of the fixing film 10 by the planar end regulating surface 46 facing the end surface of the end of the base layer 11 of the fixing film 10.

6)加圧ステー
図3に示す加圧ステー42は、剛性を有する金属等の材料により横断面下向きU字形状に形成してある。この加圧ステー42は、定着フィルム10の内側において、ヒータホルダー41の上面(加圧ローラ20と反対側の面)の短手方向中央に配置されている。そして、加圧ステー42の長手方向の両端部を、装置横フレーム48(図2)に保持されている定着フランジ45を介して、ばね等の加圧手段43により加圧ローラ20の軸線に向けて付勢している。
6) Pressurization stay The pressurization stay 42 shown in FIG. 3 is formed in a U-shaped cross-section downward with a material such as a metal having rigidity. The pressure stay 42 is disposed inside the fixing film 10 at the center in the short direction of the upper surface of the heater holder 41 (the surface opposite to the pressure roller 20). Then, both ends in the longitudinal direction of the pressure stay 42 are directed toward the axis of the pressure roller 20 by the pressure means 43 such as a spring through the fixing flange 45 held by the apparatus lateral frame 48 (FIG. 2). Is energized.

これによって、ヒータ30の基板31の表面を定着フィルム10を介して加圧ローラ20表面に加圧し、加圧ローラ20の弾性層22が基板31に沿って弾性変形する。そして、これによって加圧ローラ20表面と定着フィルム10表面との間にトナー像Tの加熱定着に必要な所定幅のニップ部Nが形成される。   As a result, the surface of the substrate 31 of the heater 30 is pressed against the surface of the pressure roller 20 via the fixing film 10, and the elastic layer 22 of the pressure roller 20 is elastically deformed along the substrate 31. As a result, a nip portion N having a predetermined width necessary for heating and fixing the toner image T is formed between the surface of the pressure roller 20 and the surface of the fixing film 10.

(定着処理動作)
以下、本実施形態の定着装置72を用いた定着処理動作について説明する。最初に、制御部44(図2)は、プリント指令に応じて駆動源してのモータMを駆動して加圧ローラ20の芯金21の長手方向の端部に設けられている駆動ギアGを回転させる。これにより、加圧ローラ20は所定の周速度(プロセススピード)で矢印方向へ回転する。その際、ニップ部Nにおける加圧ローラ20の表面と定着フィルム10の表面との間の摩擦力によって、定着フィルム10に加圧ローラ20の回転方向とは逆向きの回転力が作用する。
(Fixing operation)
Hereinafter, a fixing processing operation using the fixing device 72 of the present embodiment will be described. First, the control unit 44 (FIG. 2) drives a motor M as a drive source in response to a print command to drive the drive gear G provided at the longitudinal end of the core bar 21 of the pressure roller 20. Rotate. Thereby, the pressure roller 20 rotates in the arrow direction at a predetermined peripheral speed (process speed). At that time, a rotational force opposite to the rotational direction of the pressure roller 20 acts on the fixing film 10 by the frictional force between the surface of the pressure roller 20 and the surface of the fixing film 10 in the nip portion N.

これにより、定着フィルム10は、定着フィルム10内面がヒータ30の保護摺動層34に接触しながらヒータホルダー41の外周を加圧ローラ20と略同じ周速度で矢印方向へ従動回転する。   As a result, the fixing film 10 is driven to rotate in the direction of the arrow at the substantially same peripheral speed as the pressure roller 20 while the inner surface of the fixing film 10 is in contact with the protective sliding layer 34 of the heater 30.

また、制御部44は、図5に示すように、プリント指令に応じて電源37からヒータ30の給電電極33を通じて発熱抵抗体32に通電する。その通電により、発熱抵抗体32が発熱しヒータ30は急速昇温して定着フィルム10を加熱する。ヒータ30の温度は基板31の裏面に設けられている第1の温度検知部材としてのサーミスタ35により検知され、そのサーミスタ35はヒータ30の温度検知信号を制御部44に出力する。このサーミスタ35は、ヒータ30の長手方向におけるニップ部Nの記録材搬送領域においてプリンタに使用可能な各種サイズの記録材Pが必ず通過する領域に配置されている。   Further, as shown in FIG. 5, the control unit 44 energizes the heating resistor 32 from the power source 37 through the power supply electrode 33 of the heater 30 in accordance with the print command. Due to the energization, the heating resistor 32 generates heat, and the heater 30 rapidly rises in temperature to heat the fixing film 10. The temperature of the heater 30 is detected by a thermistor 35 as a first temperature detection member provided on the back surface of the substrate 31, and the thermistor 35 outputs a temperature detection signal of the heater 30 to the control unit 44. The thermistor 35 is disposed in a region where recording materials P of various sizes that can be used in the printer always pass in the recording material conveyance region of the nip portion N in the longitudinal direction of the heater 30.

更に、制御部44は、サーミスタ35から温度検知信号を取り込み、その温度検知信号に基づいてヒータ30が目標温度を維持するように発熱抵抗体32への電力供給量を制御する。つまり、制御部44は、メインサーミスタ35からの温度検知信号に基づき、ヒータ30が所定の温調温度を維持するように、発熱抵抗体32に印加される電圧のデューティー比や波数などを適切に制御している。   Furthermore, the control unit 44 takes in the temperature detection signal from the thermistor 35 and controls the amount of power supplied to the heating resistor 32 so that the heater 30 maintains the target temperature based on the temperature detection signal. That is, the control unit 44 appropriately sets the duty ratio, wave number, and the like of the voltage applied to the heating resistor 32 so that the heater 30 maintains a predetermined temperature control temperature based on the temperature detection signal from the main thermistor 35. I have control.

また、ヒータ30の基板31の裏面には、サーモスイッチ、温度ヒューズ等のサーモプロテクタ36が配置されている。サーモプロテクタ36の入力端子(不図示)は電源37と直列接続され、出力端子(不図示)はヒータ30の発熱抵抗体32に直列接続されている。これにより、ヒータ30がサーミスタ35の故障等により暴走状態になったときに、ヒータ30の異常昇温をサーモプロテクタ36が検出し、発熱抵抗体32への通電をシャットダウンする構成となっている。   A thermo protector 36 such as a thermo switch or a thermal fuse is arranged on the back surface of the substrate 31 of the heater 30. An input terminal (not shown) of the thermo protector 36 is connected in series with the power source 37, and an output terminal (not shown) is connected in series with the heating resistor 32 of the heater 30. Thus, when the heater 30 is in a runaway state due to a failure of the thermistor 35 or the like, the thermoprotector 36 detects an abnormal temperature rise of the heater 30 and shuts off the energization to the heating resistor 32.

加圧ローラ20及び定着フィルム10の回転が安定し、且つヒータ30の検知温度が目標温度に維持された状態で、未定着トナー像Tを担持する記録材Pがニップ部Nに導入されて搬送される。その記録材Pは、ニップ部Nで定着フィルム10の表面と加圧ローラ20の表面とにより挟持搬送される。このニップ部Nにおける搬送過程において、定着フィルム10からの熱供給と圧力の付加により記録材Pのトナー像Tは記録材Pの面上に加熱定着される。   The recording material P carrying the unfixed toner image T is introduced into the nip portion N and conveyed while the rotation of the pressure roller 20 and the fixing film 10 is stable and the detection temperature of the heater 30 is maintained at the target temperature. Is done. The recording material P is nipped and conveyed at the nip portion N by the surface of the fixing film 10 and the surface of the pressure roller 20. In the conveyance process in the nip portion N, the toner image T of the recording material P is heated and fixed on the surface of the recording material P by supplying heat from the fixing film 10 and applying pressure.

(結露スリップ)
ここで、結露スリップについて説明する。記録材Pが高湿環境下で長時間放置された場合、記録材P には多量の水分が含まれている。この記録材に含まれる水分は、ニップ部N の熱により瞬時に蒸発し、水蒸気となる。そして、この水蒸気は記録材Pの画像形成面側よりも非画像形成面側から発生し易い、つまり、記録材Pの両面のうち定着フィルム10の側の面よりも加圧ローラ20の側の面から発生し易いいのである。この理由は、記録材Pの画像形成面側の面は記録材上のトナーTが水蒸気の放出を妨げるためである。
(Condensation slip)
Here, the condensation slip will be described. When the recording material P is left for a long time in a high humidity environment, the recording material P 1 contains a large amount of moisture. Moisture contained in the recording material is instantly evaporated by the heat of the nip portion N 2 and becomes water vapor. The water vapor is more likely to be generated from the non-image forming surface side than the image forming surface side of the recording material P, that is, the pressure roller 20 side of the both surfaces of the recording material P from the surface of the fixing film 10 side. It is easy to generate from the surface. This is because the toner T on the recording material prevents the release of water vapor on the image forming surface side of the recording material P.

加圧ローラ20の側に放出された水蒸気は、加圧ローラ20の回転で生じる対流により、ニップ部Nの加圧ローラ20の回転方向の下流側から上流側に回り込むように広がる。そして、加圧ローラ20が温まっていない状態の場合、加圧ローラ20の近傍の水蒸気が加圧ローラ20の表面上で結露して、加圧ローラ20と定着フィルム10との間で滑りが生じ易くなる。   The water vapor released to the pressure roller 20 side spreads from the downstream side in the rotation direction of the pressure roller 20 in the nip portion N to the upstream side by convection generated by the rotation of the pressure roller 20. When the pressure roller 20 is not warmed, water vapor in the vicinity of the pressure roller 20 is condensed on the surface of the pressure roller 20, and slippage occurs between the pressure roller 20 and the fixing film 10. It becomes easy.

加圧ローラ20と定着フィルム10との間で滑りが生じると、定着フィルム10が加圧ローラ20と同じ回転速度で従動回転しない場合がある。その結果、ニップ部Nでの記録材Pの搬送速度が転写部での搬送速度よりも大きく低下して、記録材が弛むことで転写部に押し込まれる、又は、記録材Pが搬送路内で擦ってしまいトナー像が飛び散るなどして画像不良が発生してしまう。このように、加圧ローラ20が結露することで定着フィルム10の回転速度が低下し、画像不良に至る現象を結露スリップと呼ぶ。   If slip occurs between the pressure roller 20 and the fixing film 10, the fixing film 10 may not be driven to rotate at the same rotational speed as the pressure roller 20. As a result, the conveyance speed of the recording material P at the nip portion N is significantly lower than the conveyance speed at the transfer portion, and the recording material is pushed into the transfer portion due to slack, or the recording material P is within the conveyance path. An image defect occurs because the toner image scatters and rubs. As described above, a phenomenon in which the rotation speed of the fixing film 10 is reduced due to the condensation of the pressure roller 20 and the image is defective is referred to as a condensation slip.

結露スリップは、未定着トナー像と接触する側の回転体と未定着トナー像と接触しない側の回転との温まり易さの差が大きい状況であると発生し易い。つまり、本実施形態のように、定着フィルム10が薄肉で熱容量が小さくヒータ30で直接加熱されており温まり易く、一方加圧ローラ20はゴム層などを有しており熱容量が大きく温まりにくいような場合である。   Condensation slip is likely to occur when there is a large difference in the easiness of warming between the rotating body that contacts the unfixed toner image and the rotation that does not contact the unfixed toner image. That is, as in the present embodiment, the fixing film 10 is thin and has a small heat capacity and is directly heated by the heater 30 and is easily warmed. On the other hand, the pressure roller 20 has a rubber layer and the like and has a large heat capacity and is difficult to warm. Is the case.

このような状況は、定着装置のウォームアップ時に、未定着トナー像と接触する側の回転体の温度が定着可能な温度に達した時に完了と見なすことが多く、その時の未定着トナーが接触しない側の回転体の温度は管理されていないことに起因している。   Such a situation is often regarded as completion when the temperature of the rotating body that comes into contact with the unfixed toner image reaches a fixable temperature when the fixing device is warmed up, and the unfixed toner at that time does not come into contact. This is because the temperature of the rotating body on the side is not controlled.

(結露抑制の送風手段)
以下、本実施形態の定着装置72の特徴的な構成である結露抑制の送風手段について、図1乃至図3、図6を用いて説明する。本実施形態における結露抑制の送風手段は、送風ファンと送風路を備え、送風路の少なくとも一部において加熱された送風が形成され、加圧ローラ10に向けて結露抑制の送風を行う。
(Air blowing means to suppress condensation)
Hereinafter, the dew condensation-suppressing air blowing means, which is a characteristic configuration of the fixing device 72 of the present embodiment, will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. 6. The dew condensation-suppressing blower in the present embodiment includes a blower fan and a blower passage, and heated blower is formed in at least a part of the blower passage and blows dew condensation toward the pressure roller 10.

本実施形態では、定着フィルム10の長手方向における両端部に固定して配置されたフランジ45が、通気部材としてそれぞれの端部規制面46に開口47を有している。そして、送風路の少なくとも一部は、両端部の開口47を介して中空回転体である定着フィルム10の内部を長手方向に通過する送風路100(図2)を形成し、ここで加熱された送風が形成される。   In the present embodiment, the flange 45 fixedly disposed at both ends in the longitudinal direction of the fixing film 10 has an opening 47 on each end regulating surface 46 as a ventilation member. And at least a part of the air passage forms an air passage 100 (FIG. 2) passing through the inside of the fixing film 10 that is a hollow rotating body in the longitudinal direction through the openings 47 at both ends, and is heated here. A blast is formed.

また、送風路の一部を形成する第1のダクトである送風ダクト50(図2、図3)は、加圧ローラ20の軸方向(長手方向)に沿って長い形状にて、加圧ローラ20に対して定着フィルム10と反対側に設けられている。送風ダクト50の長手方向(記録材搬送方向に直交する方向)の一方の端部53には開口部が設けられ、反対側の端部54は閉じられている。そして、送風ダクト50は、その開口部53から取り入れた風を加圧ローラ20に向けて排出するための複数の孔部として孔52を有している。   Further, the air duct 50 (FIGS. 2 and 3), which is a first duct that forms a part of the air passage, has a long shape along the axial direction (longitudinal direction) of the pressure roller 20, and the pressure roller 20 is provided on the side opposite to the fixing film 10. One end 53 in the longitudinal direction of the air duct 50 (the direction perpendicular to the recording material conveyance direction) is provided with an opening, and the opposite end 54 is closed. The air duct 50 has holes 52 as a plurality of holes for discharging the wind taken from the opening 53 toward the pressure roller 20.

また、定着装置72の側面には、送風路の一部を形成する第2のダクトである連結ダクト80(図2)が設けられ、連結ダクト80は一方のフランジ45の端部規制面46の開口部47と送風ダクト50の端面の開口部53を接続するように配置されている。   Further, a connecting duct 80 (FIG. 2) that is a second duct that forms a part of the air passage is provided on the side surface of the fixing device 72, and the connecting duct 80 is formed on the end regulating surface 46 of one flange 45. It arrange | positions so that the opening part 47 and the opening part 53 of the end surface of the ventilation duct 50 may be connected.

また、本実施形態における送風ファン79は、連結ダクト80が接続されていない側のフランジ45側に設けられ、第3のダクトであるファンダクト81を介してフランジ45の端部規制面46の開口部47と接続されている。そして、送風ファン79は、回転によりフランジ45の端部規制面46の開口部47、および定着フィルム10の内部を介して連結ダクト80の方向へ送風が行われる(風が吹く)ように設けられている。   In addition, the blower fan 79 in the present embodiment is provided on the flange 45 side where the connecting duct 80 is not connected, and the opening of the end regulating surface 46 of the flange 45 via the fan duct 81 which is the third duct. The unit 47 is connected. The blower fan 79 is provided such that air is blown (wind is blown) in the direction of the connecting duct 80 through the opening 47 of the end regulating surface 46 of the flange 45 and the inside of the fixing film 10 by rotation. ing.

従って、送風ファン79が回転することで、送風ファン79の風に押されて定着フィルム10内の空気はフランジ45の開口部47を介して連結ダクト80へ移動する。そして、定着フィルム内の空気は、送風ダクト50の開口部53から送風ダクト内部55に取り入れられた後、加圧ローラ20の軸方向に沿って流れる。その風は、送風ダクト50の加圧ローラ20と対向する領域51に設けられた複数の孔52から、加圧ローラ20の表面に向けて吹き出す。   Accordingly, when the blower fan 79 rotates, the air in the fixing film 10 is pushed by the wind of the blower fan 79 and moves to the connecting duct 80 through the opening 47 of the flange 45. Then, after the air in the fixing film is taken into the blower duct interior 55 from the opening 53 of the blower duct 50, it flows along the axial direction of the pressure roller 20. The wind blows out toward the surface of the pressure roller 20 from a plurality of holes 52 provided in a region 51 of the air duct 50 facing the pressure roller 20.

このような送風路を備える本実施形態における結露抑制の送風手段では、送風ファン79からの風は加熱された定着フィルム10の内側を長手方向に通過する間に加熱される。このため、加圧ローラ20に温められた送風がなされることで、定着性を維持するためにエネルギー効率が低下する(ヒータへの電力供給を高める)ことが抑制され、かつ結露スリップが抑制される。   In the dew condensation-suppressing blower means according to the present embodiment having such a blower passage, the wind from the blower fan 79 is heated while passing through the inside of the heated fixing film 10 in the longitudinal direction. For this reason, it is suppressed that energy efficiency falls (increasing the power supply to a heater) in order to maintain fixability, and a condensation slip is suppressed by performing the warmed ventilation to the pressure roller 20. The

ここで、記録材搬送方向における送風ダクトの孔52を設ける場所について説明する。ニップ部Nで発生した水蒸気は、ニップ部Nの定着フィルム10の回転方向の下流側から加圧ローラ20の回転方向に回り込む。そのため、孔52は加圧ローラ20の軸中心からダクト50の領域51へ下した垂線vl(図3)の近傍、又は、垂線vlより記録材搬送方向の下流側に設けると効果的に水蒸気を拡散できる。   Here, the place where the hole 52 of the air duct is provided in the recording material conveyance direction will be described. The water vapor generated at the nip portion N wraps around in the rotation direction of the pressure roller 20 from the downstream side of the nip portion N in the rotation direction of the fixing film 10. Therefore, if the hole 52 is provided in the vicinity of the vertical line vl (FIG. 3) that extends from the axial center of the pressure roller 20 to the region 51 of the duct 50 or on the downstream side of the vertical line vl in the recording material conveyance direction, water vapor is effectively generated. Can diffuse.

次に、送風ファン79(図2)の制御について説明する。結露スリップが発生し易い条件としては、高湿環境下で且つ加圧ローラ20の温度が比較的低い場合である。そのため、画像形成装置の設置環境と加圧ローラ20の温まり具合から、送風ファン79を駆動するか否かを判断する。本実施形態では、画像形成装置1を設置する環境を検知する環境検知部材として環境センサ78(図1)、また加圧ローラ20の温まり具合を検知する部材として、ヒータ30の裏面側に配置したサーミスタ35の検知温度、更に後述するプリント枚数を用いる。   Next, control of the blower fan 79 (FIG. 2) will be described. As a condition in which condensation slip is likely to occur, the temperature of the pressure roller 20 is relatively low in a high humidity environment. Therefore, whether or not to drive the blower fan 79 is determined from the installation environment of the image forming apparatus and the warming condition of the pressure roller 20. In this embodiment, the environment sensor 78 (FIG. 1) is disposed as an environment detection member for detecting the environment in which the image forming apparatus 1 is installed, and the heater 30 is disposed on the back side of the heater 30 as a member for detecting the warming condition of the pressure roller 20. The temperature detected by the thermistor 35 and the number of prints described later are used.

なお、サーミスタ35の検知温度を用いる理由は、ヒータ30は定着フィルム10を介して加圧ローラ20とニップ部Nを形成しているので、ヒータ30の制御をする前(結露抑制の送風時)であれば、加圧ローラ20の温度を推測できるからである。   The reason why the temperature detected by the thermistor 35 is used is that the heater 30 forms the nip portion N with the pressure roller 20 via the fixing film 10, so before the heater 30 is controlled (at the time of blowing air to suppress condensation). This is because the temperature of the pressure roller 20 can be estimated.

ここで、図7のフローチャートを用いて、画像形成時の送風ファン79の制御について説明する。まず、プリント信号の受信時(Step1)に環境湿度を検知する湿度検知部材としての環境センサ78が高湿環境(所定値より高い湿度)を検知する(Step2)。そして、プリント開始時(加熱定着装置72のウォームアップの開始時)のサーミスタ35の検知温度が120℃未満(Step3)か否かを判断する。前述した2つの条件を満たす場合、画像形開始成(Step4)後、プリント1枚目の紙がニップ部Nに到達するタイミングで結露抑制の送風ファン79の駆動を開始する(Step5)。   Here, the control of the blower fan 79 during image formation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, at the time of receiving a print signal (Step 1), the environmental sensor 78 as a humidity detecting member that detects the environmental humidity detects a high humidity environment (humidity higher than a predetermined value) (Step 2). Then, it is determined whether or not the detected temperature of the thermistor 35 is less than 120 ° C. (Step 3) at the start of printing (at the start of warm-up of the heat fixing device 72). When the above-described two conditions are satisfied, after the start of image formation (Step 4), driving of the blower fan 79 for suppressing condensation is started at the timing when the first sheet of the print reaches the nip portion N (Step 5).

その後、プリント開始から30枚以内に画像形成が終了する場合、画像形成の終了と同時に送風ファン79を停止し(Step12)、終了する(Step13)。プリントが30枚以上継続する場合、30枚目まで送風ファン79を動作させ、30枚目の紙がニップ部Nを通過した時点で駆動停止させる(Step8)。31枚目以降は、画像形成が終了するまでファン79を駆動停止したままとしている。   Thereafter, when the image formation is completed within 30 sheets from the start of printing, the blower fan 79 is stopped simultaneously with the completion of the image formation (Step 12), and the process ends (Step 13). If printing continues for 30 sheets or more, the blower fan 79 is operated up to the 30th sheet, and the driving is stopped when the 30th sheet passes through the nip portion N (Step 8). For the 31st and subsequent sheets, the fan 79 remains stopped until image formation is completed.

ここで、プリント開始時のサーミスタ35の検知温度が120℃以上の場合、プリントを終了するまでの期間において、いかなる条件でも加圧ローラ20が結露するような温度にならないことが確認されている。これは、連続プリント中の加圧ローラ20の温度は、プリント初期は低いが連続プリント枚数が多くなるにつれて高くなる傾向があるからである。   Here, when the temperature detected by the thermistor 35 at the start of printing is 120 ° C. or higher, it has been confirmed that the pressure roller 20 does not reach a temperature under any conditions during the period until the printing is completed. This is because the temperature of the pressure roller 20 during continuous printing tends to increase as the number of continuous prints increases, although it is low in the initial stage of printing.

また、本実施形態の定着装置72においては、プリント初期の加圧ローラ20の温度によらず、連続的プリントを続ける中で加圧ローラ20が結露しない温度に到達する枚数が30枚であった。従って、プリント初期に結露抑制の送風ファン79を駆動したとしても、連続プリントの31枚目以降で送風ファン79の駆動を停止した。   Further, in the fixing device 72 of the present embodiment, the number of sheets reaching the temperature at which the pressure roller 20 does not condense during continuous printing is 30 regardless of the temperature of the pressure roller 20 at the initial stage of printing. . Therefore, even if the blower fan 79 for suppressing condensation is driven at the initial stage of printing, the drive of the blower fan 79 is stopped after the 31st sheet of continuous printing.

本実施形態では、サーミスタ35が検知するヒータ30の裏の温度が120℃より低い時、加圧ローラ20は閾値温度より低い結露が発生する温度であると推測している。これとは逆に、サーミスタ35が検知するヒータ30の裏の温度が120℃以上の時、加圧ローラ20は閾値温度以上であり結露が発生しない温度であると推測している。   In the present embodiment, when the temperature behind the heater 30 detected by the thermistor 35 is lower than 120 ° C., it is estimated that the pressure roller 20 is a temperature at which dew condensation occurs lower than the threshold temperature. On the contrary, when the temperature of the back side of the heater 30 detected by the thermistor 35 is 120 ° C. or higher, the pressure roller 20 is estimated to be a temperature at which the dew condensation does not occur because it is higher than the threshold temperature.

以上述べたように、本実施形態では、プリント開始時のサーミスタ35の検知温度とプリント枚数を併用することで、加圧ローラ20の温度が結露する温度帯かどうか推定し結露抑制の送風ファン79の駆動を制御している。   As described above, in the present embodiment, by using the detected temperature of the thermistor 35 at the start of printing and the number of prints in combination, it is estimated whether or not the temperature of the pressure roller 20 is in a temperature range in which condensation occurs, and a blower fan 79 for suppressing condensation. The drive is controlled.

また、加圧ローラ20の温まり具合を判断する別の手段として、サーモパイルなどの温度検知部材により加圧ローラ表面温度を直接検知しても良い。この場合、通紙中に加圧ローラ表面温度が所定の閾値温度より低い場合にのみ、結露抑制の送風ファン79を駆動することが可能である。また、通紙時、紙間時、停止時などでそれぞれ特有のカウント値を加減算し、加圧ローラ20の温度を予測する定着予測カウントを用いても良い。以上のように加圧ローラ20の温度が推定できる方法であれば、上述の方法に限定されるものではない。   Further, as another means for determining the degree of warming of the pressure roller 20, the pressure roller surface temperature may be directly detected by a temperature detection member such as a thermopile. In this case, only when the pressure roller surface temperature is lower than a predetermined threshold temperature during the sheet passing, it is possible to drive the blower fan 79 for suppressing condensation. Further, a fixing prediction count that predicts the temperature of the pressure roller 20 by adding or subtracting a unique count value at the time of passing paper, at the time of paper gap, at the time of stopping, or the like may be used. As long as the temperature of the pressure roller 20 can be estimated as described above, the method is not limited to the above method.

〈性能評価〉
本実施形態の性能評価として、高温高湿環境(32.5℃/80%)において、結露スリップによる画像不良の有無と定着性を確認し、2つの比較例としての従来の構成と比較した。評価紙は上述した環境に長時間放置したA4サイズ紙(60g/mm2)を用い、印字パターンは全面ベタ黒画像とし、加熱定着装置が室温と同じ温度になっている状態から連続50枚プリントした。また、使用した画像形成装置は、A4サイズ紙対応機でプリントスピードが52枚/分、FPOT7.0秒のものである。
<Performance evaluation>
As performance evaluation of this embodiment, in a high temperature and high humidity environment (32.5 ° C./80%), the presence / absence of image failure due to condensation slip and fixability were confirmed, and compared with the conventional configuration as two comparative examples. The evaluation paper was A4 size paper (60 g / mm 2) left for a long time in the environment described above, the print pattern was a solid black image, and 50 sheets were printed continuously from the state where the heat fixing device was at the same temperature as the room temperature. . The image forming apparatus used is an A4 size paper compatible machine with a printing speed of 52 sheets / minute and FPOT 7.0 seconds.

また、本実施形態と2つの比較例では、同じヒータ制御で検討を行った。また全ての定着装置は、加圧ローラの温度が室温とほぼ同程度になるまで放置した状態からプリントを開始した。   In the present embodiment and the two comparative examples, the same heater control was considered. In addition, all the fixing devices started printing from a state where they were left until the temperature of the pressure roller was approximately the same as the room temperature.

本実施形態では、送風ファンからの総風量は0.007[m/min]である。図9に比較例1として、従来例の画像形成装置内の送風ファン79及び定着装置72の縦断面を示す。比較例1は、定着器外の空気が直接加圧ローラに吹き付けるように送風ファン79とファンダクト81が配置されている。また、フランジ45の端部規制面46には、開口部は設けていない。その他の構成や、ファンの制御は実施形態と同様とする。また比較例1のファンからの総風量は、本実施形態と同じ0.007[m/min]である。 In the present embodiment, the total air volume from the blower fan is 0.007 [m 3 / min]. FIG. 9 shows a longitudinal section of a blower fan 79 and a fixing device 72 in a conventional image forming apparatus as Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the blower fan 79 and the fan duct 81 are arranged so that the air outside the fixing device blows directly onto the pressure roller. Further, no opening is provided in the end regulating surface 46 of the flange 45. Other configurations and fan control are the same as those in the embodiment. Further, the total air volume from the fan of Comparative Example 1 is 0.007 [m 3 / min], which is the same as that of the present embodiment.

また、比較例2は、比較例1からファン79とファンダクト81、送風ダクト50を取り除いており、その他の構成は全て本実施形態と同じものを用いた。   In Comparative Example 2, the fan 79, the fan duct 81, and the air duct 50 are removed from Comparative Example 1, and the other configurations are the same as those in the present embodiment.

以上説明した本実施形態、比較例1、及び比較例2の評価結果を表1に示す。評価項目として、結露スリップによる画像不良及び定着性劣化による画像不良の発生の有無を評価した。○は画像不良の発生が無かったことを示し、×画像不良が発生したことを示す。   Table 1 shows the evaluation results of the present embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 described above. As evaluation items, image defects due to condensation slip and image defects due to fixing property deterioration were evaluated. ○ indicates that no image defect occurred, and x indicates that an image defect occurred.

比較例1においては、結露スリップによる画像不良の発生は無かった。これは加圧ローラに風を吹き付けていることにより、水蒸気が加圧ローラ全面で結露するのを抑制できたためである。しかしながら、室温の空気を加圧ローラに吹き付けたため、加圧ローラ温度が比較的低い初期の10枚でベタ黒画像の一部が白く抜けたり、後続紙の紙裏を汚してしまったりする定着性劣化による画像不良が発生した。それ以降は加圧ローラが温まってきたため、定着性が改善していた。この定着不良を改善するためには、ヒータの目標温度を上げる必要があり、エネルギー効率が劣化する。   In Comparative Example 1, no image defect occurred due to condensation slip. This is because it was possible to suppress the dew condensation on the entire surface of the pressure roller by blowing air to the pressure roller. However, because air at room temperature was blown onto the pressure roller, the solidity of the solid black image or the back of the subsequent paper was soiled with the initial 10 sheets with relatively low pressure roller temperatures. An image defect due to deterioration occurred. Since then, the pressure roller has warmed up, so the fixing property has been improved. In order to improve this fixing failure, it is necessary to raise the target temperature of the heater, and the energy efficiency deteriorates.

比較例2においては、風を加圧ローラに吹き付けていないため、50枚の全てで定着性劣化による画像不良は発生しなかった。しかしながら、プリントした50枚中9枚で結露スリップによる画像不良が発生していた。また、ある程度通紙を続けると加圧ローラが温まってきたため結露スリップの発生が無くなった。   In Comparative Example 2, since no wind was blown to the pressure roller, no defective image occurred due to deterioration of fixing property in all 50 sheets. However, image defects due to condensation slip occurred on 9 out of 50 printed sheets. Further, when the paper was continued to some extent, the pressure roller was warmed, so that no condensation slip occurred.

一方、本実施形態においては、いずれの画像不良も発生しなかった。送風ファンの駆動開始はプリント1枚目がニップ部Nに到達した瞬間に設定されている。この時のヒータは十分に温まっており、このヒータの熱により定着フィルム内の空気が温められている。この温められた空気を加圧ローラに吹き付けることで、加圧ローラ温度をほとんど低下させることなく、水蒸気を吹き飛ばすことができているためである。   On the other hand, in this embodiment, no image defect occurred. The start of driving the blower fan is set at the moment when the first printed sheet reaches the nip portion N. The heater at this time is sufficiently warmed, and the air in the fixing film is warmed by the heat of the heater. This is because by blowing this warmed air on the pressure roller, water vapor can be blown off almost without lowering the pressure roller temperature.

また空気の熱容量は定着フィルムの熱容量に比べて十分小さいため、温められた空気を排出し、その代わりに室温の空気を流入させても、定着装置の消費電力や定着フィルムの表面温度にも大きな変化は見られなかった。これは、ヒータが定着フィルムを直接加熱しており、加熱の仕組みに空気がほとんど影響を与えていないためである。   Also, since the heat capacity of air is sufficiently small compared to the heat capacity of the fixing film, even if warm air is discharged and air at room temperature is introduced instead, the power consumption of the fixing device and the surface temperature of the fixing film are also large. There was no change. This is because the heater directly heats the fixing film, and air hardly affects the heating mechanism.

このように本実施形態では、エネルギー効率をほとんど落とすことなく定着性の維持と結露スリップの抑制を両立できた。   As described above, in this embodiment, it is possible to maintain both the fixing property and suppress the condensation slip without substantially reducing the energy efficiency.

なお、本実施形態では、ファンの停止タイミングを30枚目の記録材がニップを通過した瞬間とした。しかし、加圧ローラ温度は加圧ローラの構成やプロセススピード、紙間の長さ、ヒータの立ち上げ時間などによって変わるため、ファン停止のタイミングは製品の状況に応じて変えて良い。   In this embodiment, the fan stop timing is set to the moment when the 30th recording material passes through the nip. However, since the pressure roller temperature varies depending on the configuration of the pressure roller, the process speed, the length between sheets, the heater start-up time, and the like, the fan stop timing may be changed according to the status of the product.

また、本実施形態では、送風ファンは画像形成装置に設けたが、定着装置に設けても良い。更に、本実施形態では、送風ダクトの開口部を送風ダクトの加圧ローラ軸方向の端部に設けたが、送風ダクトの下面などに設けても良い。   In this embodiment, the blower fan is provided in the image forming apparatus, but may be provided in the fixing device. Furthermore, in this embodiment, although the opening part of the ventilation duct was provided in the edge part of the pressure roller axial direction of a ventilation duct, you may provide in the lower surface etc. of a ventilation duct.

《第2の実施形態》
本実施形態では、第1の実施形態よりも更に加圧ローラ20の温度低下を抑えつつ結露スリップを抑制することができる定着装置について説明する。画像形成装置は、更なるスループット向上やFPOT短縮が求められ、ますます結露スリップに不利な構成になることが考えられる。例えば、スループット向上のために連続プリント時の先行紙と後続紙の間隔を短くすると、未定着トナー像に接触する側の回転体から未定着トナー像と接触しない側の回転体に熱供給されにくいので加圧ローラが温まりにくく結露スリップに不利になる。
<< Second Embodiment >>
In the present embodiment, a fixing device capable of suppressing condensation slip while further suppressing the temperature drop of the pressure roller 20 as compared with the first embodiment will be described. The image forming apparatus is required to further improve the throughput and shorten the FPOT, and it is considered that the image forming apparatus is increasingly disadvantageous for the condensation slip. For example, if the interval between the preceding paper and the succeeding paper during continuous printing is shortened to improve the throughput, heat is hardly supplied from the rotating body that contacts the unfixed toner image to the rotating body that does not contact the unfixed toner image. Therefore, it is difficult for the pressure roller to warm up, which is disadvantageous for condensation slip.

また、FPOT短縮のために未定着トナー像と接触する側の回転体の熱容量をより一層小さくして速く温まるようにすると、未定着トナー像と接触しない側の回転体が温まらないうちにウォームアップが完了するので結露スリップに不利になる。   Also, if the heat capacity of the rotating body that comes into contact with the unfixed toner image is further reduced to shorten the FPOT so that it quickly warms up, the warming up occurs before the rotating body that does not contact the unfixed toner image warms up. Will be disadvantageous to condensation slip.

このような要請に応える本実施形態の送風ファンと送風路を備える送風手段の縦断面を、図8に示す。本実施形態では、結露抑制の送風ファン79は第2のダクトである連結ダクト80の中に配置し、また定着装置72の加圧ローラの駆動ギヤ側をサイドカバー82で覆うことで、連結ダクト80に接続していない側のフランジ45の開口部47も定着装置内にある。この状態で、送風ファン79が駆動し、加熱された定着フィルム内の空気(送風路100)が連結ダクト80に吸気されると、暖かい空気は加圧ローラ20へ吹き付けられ、それを補うように定着装置内の空気がフランジ45の開口部47から流入する。   FIG. 8 shows a longitudinal section of a blower unit including the blower fan and the blower passage according to the present embodiment that meets such a request. In the present embodiment, the dew condensation-suppressing blower fan 79 is disposed in the connecting duct 80 as the second duct, and the driving gear side of the pressure roller of the fixing device 72 is covered with the side cover 82, thereby connecting the connecting duct. An opening 47 of the flange 45 on the side not connected to 80 is also in the fixing device. In this state, when the blower fan 79 is driven and the heated air in the fixing film (air blow path 100) is sucked into the connecting duct 80, the warm air is blown to the pressure roller 20 to compensate for it. Air in the fixing device flows from the opening 47 of the flange 45.

この時、加圧ローラ20に吹き付けられた暖かい空気が再びフランジ45の開口部47から定着フィルム内に吸気されることで、定着装置内の温められた空気は循環を始める。このように定着装置内で暖かい空気を循環させることで、加圧ローラ20にはより暖かい空気を吹き付けることができ、加圧ローラ表面温度の低下を抑制できる。よって、本実施形態では、エネルギーの効率の低下を最小限に抑えつつ結露スリップの抑制をすることが可能となる。   At this time, the warm air blown to the pressure roller 20 is again sucked into the fixing film from the opening 47 of the flange 45, whereby the warmed air in the fixing device starts to circulate. By circulating the warm air in the fixing device in this way, warmer air can be blown onto the pressure roller 20, and a decrease in the pressure roller surface temperature can be suppressed. Therefore, in this embodiment, it is possible to suppress condensation slip while minimizing a decrease in energy efficiency.

ここで、連結ダクト80と連結ダクト内のファン79に関し、少なくとも一方を画像形成装置側に設けても良い。   Here, at least one of the connection duct 80 and the fan 79 in the connection duct may be provided on the image forming apparatus side.

(変形例)
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
(Modification)
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in the above-described embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist.

(変形例1)
上述した実施形態では、定着装置として、筒状の定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触するヒータと、ヒータと共に定着フィルムを介してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置を示した。しかしながら、定着装置は、駆動源で駆動される第1の回転体と、第1の回転体との間にニップ部を形成し第1の回転体によって駆動される第2の回転体と、を有し、第2の回転体は内部から外表面に熱が伝わるものであれば、これに限定されない。
(Modification 1)
In the above-described embodiments, the fixing device includes a cylindrical fixing film, a heater that contacts the inner surface of the fixing film, and a pressure roller that forms a nip portion together with the heater via the fixing film. . However, the fixing device includes a first rotating body that is driven by a driving source and a second rotating body that is driven by the first rotating body by forming a nip portion between the first rotating body and the first rotating body. The second rotating body is not limited to this as long as heat is transmitted from the inside to the outer surface.

例えば、筒状の定着フィルムと、定着フィルムに内包され輻射熱で定着フィルム内面を加熱するヒータと、定着フィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、ニップ部形成部材と共に定着フィルムを介してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置でも良い。また、電磁誘導もしくは通電により自己発熱する筒状のベルト(フィルム)と、筒状のベルトの内面に接触するニップ部形成部材と、ニップ部形成部材と共にベルトを介してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する装置でも良い。   For example, a cylindrical fixing film, a heater that is contained in the fixing film and that heats the inner surface of the fixing film with radiant heat, a nip portion forming member that contacts the inner surface of the fixing film, and the nip portion through the fixing film together with the nip portion forming member And a pressure roller that forms the surface. Also, a cylindrical belt (film) that self-heats by electromagnetic induction or energization, a nip forming member that contacts the inner surface of the cylindrical belt, and pressurization that forms a nip through the belt together with the nip forming member And a device having a roller.

(変形例2)
上述した実施形態では、記録材の幅方向の中央を定着装置のニップ部の記録材搬送方向に直交する長手方向の中央に合わせて搬送するものを示したが、本発明はこれに限定されない。記録材の幅方向のいずれか一方の端部を、定着装置のニップ部の記録材搬送方向に直交する長手方向の端部に合わせて搬送するものであっても良い。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the recording material is conveyed so that the center in the width direction coincides with the center in the longitudinal direction perpendicular to the recording material conveyance direction of the nip portion of the fixing device, but the present invention is not limited to this. Any one end in the width direction of the recording material may be conveyed in accordance with the end in the longitudinal direction perpendicular to the recording material conveyance direction of the nip portion of the fixing device.

(変形例3)
上述した実施形態では、無端ベルトが第1の回転体に設けられたが、無端ベルトが第1の回転体に対向する第2の回転体に設けられても良い。また、無端ベルトが第1の回転体、第2の回転体の双方に設けられても良い。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the endless belt is provided on the first rotating body. However, the endless belt may be provided on the second rotating body facing the first rotating body. An endless belt may be provided on both the first rotating body and the second rotating body.

また、上述した実施形態では、回転体および加圧体としての加圧用回転体(加圧ローラ)が定着回転体(定着ベルト)を加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、加圧体としてではなく対向体としての回転体が定着回転体としての定着ベルト(フィルム)から加圧される場合にも同様に適用できる。ここで、対向体とは、定着回転体に対向し、定着回転体と圧接して定着ニップ部を形成し、移動する記録材を定着ニップ部で挟持する部材である。   In the above-described embodiment, the case where the rotating body (pressure roller) as the rotating body and the pressing body presses the fixing rotating body (fixing belt) is shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to a case where a rotating body as an opposing body is pressed from a fixing belt (film) as a fixing rotating body, not as a pressing body. Here, the opposing body is a member that faces the fixing rotator, presses against the fixing rotator, forms a fixing nip portion, and clamps the moving recording material at the fixing nip portion.

また、上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材(シート)Pの扱いを通紙、通紙部、非通紙部などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the recording paper is described as the recording material. However, the recording material in the present invention is not limited to paper. Generally, a recording material is a sheet-like member on which a toner image is formed by an image forming apparatus. For example, regular or irregular plain paper, cardboard, thin paper, envelope, postcard, seal, resin sheet, OHP sheet, Includes glossy paper. In the above-described embodiment, for the sake of convenience, the recording material (sheet) P has been described using terms such as passing paper, paper passing portion, and non-paper passing portion. It is not limited.

また、上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も定着装置)にも同様に適用可能である。   In the above-described embodiment, the fixing device that fixes an unfixed toner image on the sheet has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the toner that is assumed on the sheet in order to improve the gloss of the image. The present invention can be similarly applied to a device that heats and presses an image (also a fixing device in this case).

10・・定着フィルム、20・・加圧ローラ、50・・送風ダクト(送風路)、79・・送風ファン、80・・連結ダクト(送風路)、100・・送風路 10..Fixing film, 20..Pressure roller, 50..Blower duct (fan path), 79..Blower fan, 80..Connection duct (fan path), 100..Blower path

Claims (12)

駆動源によって駆動される第1の回転体と、
前記第1の回転体との間にニップ部を形成し、加熱された状態で前記第1の回転体によって駆動される中空回転体である第2の回転体と、
記録材搬送方向に直交する長手方向の両端部において前記第2の回転体の寄りを規制する規制部材と、
を有し、前記ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送する定着装置であって、
送風ファンと送風路を備え、前記送風路の少なくとも一部において加熱された風を形成し、前記第1の回転体に向けて送風を行う送風手段を有し、
前記規制部材はそれぞれ開口を備え、
前記送風路として前記両端部の開口を介して前記中空回転体の内部を通過させることで前記加熱された風を形成することを特徴とする定着装置。
A first rotating body driven by a driving source;
Forming a nip portion between the first rotating body and a second rotating body that is a hollow rotating body driven by the first rotating body in a heated state;
A regulating member that regulates the second rotating body at both ends in the longitudinal direction perpendicular to the recording material conveyance direction;
A fixing device for holding and conveying a recording material carrying an unfixed toner image at the nip portion,
A blower fan and a blower passage, forming a heated air in at least a part of the blower passage, and having a blower for blowing air toward the first rotating body;
Each of the regulating members includes an opening,
The fixing device, wherein the heated wind is formed by passing the inside of the hollow rotating body through the openings at both ends as the air passage.
前記送風手段は、
前記第1の回転体に向けた孔部を備える第1のダクトと、
前記送風路の一部として前記第1のダクトの上流側に設けられ、前記両端部の開口のうち前記第1のダクトに近い側と、前記第1のダクトとを接続する第2のダクトと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The blowing means is
A first duct having a hole facing the first rotating body;
A second duct that is provided on the upstream side of the first duct as a part of the air passage, and that connects the first duct with a side close to the first duct among the openings at the both ends. ,
The fixing device according to claim 1, further comprising:
前記送風ファンは、前記両端部の開口のうち前記第2のダクトに対し遠い側の開口の上流側に接続される第3のダクトの内部に設けられることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The said blower fan is provided in the inside of the 3rd duct connected to the upstream of the opening of the side far from the said 2nd duct among the opening of the said both ends. Fixing device. 前記送風ファンは、前記第2のダクトの内部に設けられることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 2, wherein the blower fan is provided inside the second duct. 前記孔部は、記録材搬送方向において、前記ニップ部よりも下流側に少なくとも設けられることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。   5. The fixing device according to claim 2, wherein the hole portion is provided at least downstream of the nip portion in the recording material conveyance direction. 前記第1の回転体の温度を検知する温度検知部材を有し、
前記第1の回転体の温度が閾値温度より低い結露が発生する温度である場合に、前記送風ファンが駆動されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
A temperature detecting member for detecting the temperature of the first rotating body;
6. The fixing device according to claim 1, wherein the blower fan is driven when the temperature of the first rotating body is a temperature at which condensation occurs lower than a threshold temperature. .
環境湿度を検知する湿度検知部材を有し、
前記湿度検知部材で検知した湿度が所定値より高い場合に、前記送風ファンが駆動されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
Has a humidity detection member that detects environmental humidity,
The fixing device according to claim 1, wherein the blower fan is driven when the humidity detected by the humidity detection member is higher than a predetermined value.
前記ニップ部を通過する記録材の枚数が所定値より低い場合に、前記送風ファンが駆動されることを特徴とする請求項6または7に記載の定着装置。   8. The fixing device according to claim 6, wherein the blower fan is driven when the number of recording materials passing through the nip portion is lower than a predetermined value. 前記第1の回転体は加圧ローラであり、前記第2の回転体は筒状のフィルムであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the first rotating body is a pressure roller, and the second rotating body is a cylindrical film. 前記フィルムの内周面に接触する、もしくは前記フィルムの内側に設けられる加熱源を有することを特徴とする請求項9に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 9, further comprising a heating source that is in contact with an inner peripheral surface of the film or provided inside the film. 前記フィルムは、電磁誘導もしくは通電により自己発熱することを特徴とする請求項9に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 9, wherein the film self-heats by electromagnetic induction or energization. 記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
前記未定着トナー像を担持した前記記録材をニップ部で挟持搬送する定着装置として、
駆動源によって駆動される第1の回転体と、
前記第1の回転体との間に前記ニップ部を形成し、加熱された状態で前記第1の回転体によって駆動される中空回転体である第2の回転体と、
を有する前記定着装置と、
画像形成装置本体に設けられ、記録材搬送方向に直交する長手方向の両端部において前記第2の回転体の寄りを規制する規制部材と、
送風ファンと送風路を備え、前記送風路の少なくとも一部において加熱された風を形成し、前記第1の回転体に向けて送風を行う送風手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記規制部材はそれぞれ開口を備え、
前記送風路として前記両端部の開口を介して前記中空回転体の内部を通過させることで前記加熱された風を形成することを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming an unfixed toner image on a recording material;
As a fixing device for nipping and conveying the recording material carrying the unfixed toner image at a nip portion,
A first rotating body driven by a driving source;
Forming the nip portion between the first rotating body and a second rotating body that is a hollow rotating body driven by the first rotating body in a heated state;
The fixing device comprising:
A regulating member that is provided in the image forming apparatus main body and regulates the shift of the second rotating body at both ends in the longitudinal direction perpendicular to the recording material conveyance direction;
A blower unit comprising a blower fan and a blower passage, forming a heated air in at least a part of the blower passage, and blowing air toward the first rotating body,
An image forming apparatus having
Each of the regulating members includes an opening,
The image forming apparatus, wherein the heated wind is formed by passing the inside of the hollow rotating body through the openings at both ends as the air passage.
JP2015084091A 2015-04-16 2015-04-16 Fixing device and image formation device Pending JP2016206256A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015084091A JP2016206256A (en) 2015-04-16 2015-04-16 Fixing device and image formation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015084091A JP2016206256A (en) 2015-04-16 2015-04-16 Fixing device and image formation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016206256A true JP2016206256A (en) 2016-12-08

Family

ID=57490017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015084091A Pending JP2016206256A (en) 2015-04-16 2015-04-16 Fixing device and image formation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016206256A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019144494A (en) * 2018-02-23 2019-08-29 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
US11143991B2 (en) * 2019-08-08 2021-10-12 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including a cooler and a heater
US11163264B2 (en) 2019-08-08 2021-11-02 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP7415273B2 (en) 2019-08-16 2024-01-17 株式会社リコー Image forming equipment and thermocompression bonding equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019144494A (en) * 2018-02-23 2019-08-29 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
US11143991B2 (en) * 2019-08-08 2021-10-12 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including a cooler and a heater
US11163264B2 (en) 2019-08-08 2021-11-02 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
US11726430B2 (en) 2019-08-08 2023-08-15 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP7415273B2 (en) 2019-08-16 2024-01-17 株式会社リコー Image forming equipment and thermocompression bonding equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10481552B2 (en) Fixing device having a perforated duct
JP5677601B2 (en) Image forming apparatus
US8855516B2 (en) Image forming apparatus including air blowing member configured to blow air toward a pressing member forming a nip portion with a fixing member
JP5825978B2 (en) Image forming apparatus
JP5153263B2 (en) Fixing device
JP2016206256A (en) Fixing device and image formation device
JP2008116858A (en) Image heating device and image forming apparatus
JP2009053507A5 (en)
JP6234139B2 (en) Fixing device
JP6176960B2 (en) Fixing device
JP2018060106A (en) Fixing device
JP6080639B2 (en) Heat fixing device
JP2010164860A (en) Image forming apparatus
JP6415044B2 (en) Image forming apparatus
JP2021189275A (en) Image forming apparatus
JP2017044953A (en) Image heating device
JP6415651B2 (en) Fixing device
JP2007199582A (en) Image forming apparatus
JP2008040082A (en) Image heating apparatus
JP4266613B2 (en) Fixing device
JP2006317512A (en) Heat fixing-device
JP4804064B2 (en) Image forming apparatus
JP2002132078A (en) Fixing device and image forming device
JP7134724B2 (en) image heating device
JP2007328020A (en) Image heating device