JP2017142541A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2017142541A JP2017102508A JP2017102508A JP2017142541A JP 2017142541 A JP2017142541 A JP 2017142541A JP 2017102508 A JP2017102508 A JP 2017102508A JP 2017102508 A JP2017102508 A JP 2017102508A JP 2017142541 A JP2017142541 A JP 2017142541A
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俊太郎 田巻
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豊 池淵
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that can reduce energy loss due to an increase in temperature of a reflection member.SOLUTION: A blocking member 27 is arranged between a halogen heater 23 and a fixing belt 21 of a fixing device, and blocks heat directed from the halogen heater 23 to the fixing belt 21 with a blocking part 48 of the blocking member 27. The heat reflection ratio of at least a surface of the blocking part 48 of the blocking member 27 facing the halogen heater 23 is made smaller than the heat reflection ratio of a surface of a reflection member 26 facing the halogen heater 23.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

本発明は、記録媒体に画像を定着する定着装置、及び定着装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device that fixes an image on a recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上に担持されたトナー画像を定着させる定着装置が設けられている。一般に、定着装置は、ヒータ等の加熱源によって加熱される定着部材と、その定着部材に当接してニップ部を形成する対向部材とを備える。画像形成装置にて作像動作が開始され、用紙にトナー画像が転写されると、その用紙が、所定の温度にまで加熱された定着部材と対向部材の間のニップ部を通過することにより、用紙上に担持されたトナーが加熱溶融されて画像が定着される。   2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and multifunction peripherals thereof are provided with a fixing device that fixes a toner image carried on a recording medium such as paper. Generally, a fixing device includes a fixing member that is heated by a heating source such as a heater, and an opposing member that forms a nip portion in contact with the fixing member. When the image forming operation is started in the image forming apparatus and the toner image is transferred to the sheet, the sheet passes through the nip portion between the fixing member heated to a predetermined temperature and the opposing member. The toner carried on the paper is heated and melted to fix the image.

また、定着装置では、ニップ部を通過する用紙によって定着部材の熱が奪われるので、温度センサなどによって定着部材が適切な温度に維持されるように管理されている。一方、用紙が通過しない非通紙領域では、定着部材の熱が奪われにくい傾向にある。このため、特に、用紙を連続通紙した場合に、非通紙領域において定着部材が過昇温するといった問題がある。   In the fixing device, since the heat of the fixing member is taken away by the sheet passing through the nip portion, the fixing member is managed to be maintained at an appropriate temperature by a temperature sensor or the like. On the other hand, in the non-sheet passing area where the sheet does not pass, the heat of the fixing member tends not to be taken away. For this reason, there is a problem that the fixing member overheats in the non-sheet passing region, particularly when the sheet is continuously passed.

そこで、この問題を解決するため、定着部材の非通紙領域において加熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材を設けた定着装置が提案されている(特許文献1)。この定着装置では、ハロゲンヒータの周囲に、開口部を定着部材に向けた反射部材を配置し、反射部材の開口部から定着ローラに向けて照射された熱の照射経路内に遮蔽部材を出し入れして、非通紙領域における定着部材の過昇温を防止するようにしている。   In order to solve this problem, there has been proposed a fixing device provided with a shielding member that shields heat from a heating source in a non-sheet passing region of the fixing member (Patent Document 1). In this fixing device, a reflecting member having an opening directed to the fixing member is disposed around the halogen heater, and the shielding member is put in and out of the irradiation path of heat irradiated from the opening of the reflecting member toward the fixing roller. Thus, an excessive temperature rise of the fixing member in the non-sheet passing region is prevented.

しかしながら、特許文献1の定着装置では、照射経路内に配置された遮蔽部材でも熱が反射され、反射した熱の一部が反射部材に戻って反射部材を昇温させる点が問題となる。反射部材は本来加熱すべき部材ではないので、このような反射部材の昇温は、エネルギーロスを生じる要因となる。   However, the fixing device of Patent Document 1 has a problem in that heat is reflected even by the shielding member arranged in the irradiation path, and a part of the reflected heat returns to the reflecting member to raise the temperature of the reflecting member. Since the reflecting member is not a member that should be heated originally, such a temperature rise of the reflecting member causes energy loss.

本発明は、かかる事情に鑑み、エネルギーロスを低減できる定着装置、およびこの定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a fixing device capable of reducing energy loss and an image forming apparatus including the fixing device.

上記目的を達成するため、本発明は、回転可能な定着部材と、定着部材を加熱する加熱源と、定着部材の外周面に当接してニップ部を形成する対向部材と、加熱源の周囲に配置された反射部材と、加熱源と定着部材の間に配置された遮蔽部材とを備え、遮蔽部材に、加熱源から定着部材へ向かう熱を遮蔽する遮蔽部が設けられた定着装置において、遮蔽部材のうち、少なくとも遮蔽部の、加熱源と対向する表面の熱反射率を、反射部材の加熱源と対向する表面の熱反射率よりも小さくしたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a rotatable fixing member, a heating source for heating the fixing member, an opposing member that abuts on the outer peripheral surface of the fixing member to form a nip portion, and around the heating source. In a fixing apparatus, comprising: a reflecting member disposed; and a shielding member disposed between a heating source and a fixing member, wherein the shielding member is provided with a shielding portion that shields heat from the heating source toward the fixing member. Among the members, at least the shielding part has a thermal reflectance of a surface facing the heating source, which is smaller than a thermal reflectance of the surface of the reflecting member facing the heating source.

本発明によれば、遮蔽部での熱反射が抑制され、これにより遮蔽部に吸収される熱量が増えるため、その分だけ反射部材に吸収される熱量を減少させることができる。この場合、遮蔽部に吸収される熱で遮蔽部材が昇温するが、遮蔽部材は反射部材よりも定着部材に接近した位置にあるため、遮蔽部材が吸収した熱で定着部材を加熱することができる。従って、反射部材の昇温等によるエネルギーロスを小さくすることができる。   According to the present invention, heat reflection at the shielding portion is suppressed, and thereby the amount of heat absorbed by the shielding portion increases, and therefore, the amount of heat absorbed by the reflecting member can be reduced accordingly. In this case, the temperature of the shielding member rises due to the heat absorbed by the shielding part, but the fixing member is located closer to the fixing member than the reflecting member, so that the fixing member can be heated by the heat absorbed by the shielding member. it can. Therefore, the energy loss due to the temperature rise of the reflecting member can be reduced.

本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 前記画像形成装置に搭載された定着装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fixing device mounted on the image forming apparatus. 遮蔽部材を退避位置へ移動させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved the shielding member to the retracted position. 前記定着装置の斜視図である。It is a perspective view of the fixing device. 遮蔽部材の支持構造を示す図である。It is a figure which shows the support structure of a shielding member. 遮蔽部材の駆動手段を示す図である。It is a figure which shows the drive means of a shielding member. 遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the shape of a shielding member, the heat generating part of a halogen heater, and paper size. 遮蔽部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved the shielding member to the shielding position. 遮蔽部材の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of a shielding member. 遮蔽部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moved the shielding member to the shielding position. 遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the shape of a shielding member, and the heat generating part of a halogen heater. 遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the shape of a shielding member, and the heat generating part of a halogen heater. 遮蔽部材の断面図である。It is sectional drawing of a shielding member. 遮蔽部材の断面図である。It is sectional drawing of a shielding member. 遮蔽部材の断面図である。It is sectional drawing of a shielding member. ハロゲンヒータ周辺の概略構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure around a halogen heater.

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each of the drawings for explaining the embodiments of the present invention, constituent elements such as members and components having the same function or shape are described once by giving the same reference numerals as much as possible. Then, the explanation is omitted.

まず、図1を参照して、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図1に示す画像形成装置1は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、4つの作像部4Y,4M,4C,4Kが設けられている。各作像部4Y,4M,4C,4Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
First, an overall configuration and operation of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a color laser printer, and four image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K are provided in the center of the apparatus main body. Each of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K contains developers of different colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) corresponding to the color separation components of the color image. The configuration is the same except that.

具体的に、各作像部4Y,4M,4C,4Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電装置6と、感光体5の表面にトナーを供給する現像装置7と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニング装置8などを備える。なお、図1では、ブラックの作像部4Kが備える感光体5、帯電装置6、現像装置7、クリーニング装置8のみに符号を付しており、その他の作像部4Y,4M,4Cにおいては符号を省略している。   Specifically, each of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K has a drum-shaped photoconductor 5 as a latent image carrier, a charging device 6 that charges the surface of the photoconductor 5, and a surface of the photoconductor 5. A developing device 7 for supplying toner and a cleaning device 8 for cleaning the surface of the photoreceptor 5 are provided. In FIG. 1, only the photoconductor 5, the charging device 6, the developing device 7, and the cleaning device 8 included in the black image forming unit 4 </ b> K are denoted by reference numerals. In the other image forming units 4 </ b> Y, 4 </ b> M, and 4 </ b> C, The reference numerals are omitted.

各作像部4Y,4M,4C,4Kの下方には、感光体5の表面を露光する露光装置9が配設されている。露光装置9は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体5の表面へレーザー光を照射するようになっている。   Under the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, an exposure device 9 that exposes the surface of the photoreceptor 5 is disposed. The exposure device 9 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of each photoconductor 5 with laser light based on image data.

また、各作像部4Y,4M,4C,4Kの上方には、転写装置3が配設されている。転写装置3は、中間転写体としての中間転写ベルト30と、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ31と、二次転写手段としての二次転写ローラ36と、二次転写バックアップローラ32と、クリーニングバックアップローラ33と、テンションローラ34と、ベルトクリーニング装置35とを備える。   A transfer device 3 is disposed above the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K. The transfer device 3 includes an intermediate transfer belt 30 as an intermediate transfer member, four primary transfer rollers 31 as primary transfer means, a secondary transfer roller 36 as secondary transfer means, a secondary transfer backup roller 32, A cleaning backup roller 33, a tension roller 34, and a belt cleaning device 35 are provided.

中間転写ベルト30は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33、およびテンションローラ34によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ32が回転駆動することによって、中間転写ベルト30は図の矢印で示す方向に周回走行(回転)するようになっている。   The intermediate transfer belt 30 is an endless belt, and is stretched by a secondary transfer backup roller 32, a cleaning backup roller 33, and a tension roller 34. Here, when the secondary transfer backup roller 32 is driven to rotate, the intermediate transfer belt 30 runs (rotates) in the direction indicated by the arrow in the figure.

4つの一次転写ローラ31は、それぞれ、各感光体5との間で中間転写ベルト30を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ31には、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が各一次転写ローラ31に印加されるようになっている。   Each of the four primary transfer rollers 31 sandwiches the intermediate transfer belt 30 with each photoconductor 5 to form a primary transfer nip. Further, a power source (not shown) is connected to each primary transfer roller 31 so that a predetermined DC voltage (DC) and / or AC voltage (AC) is applied to each primary transfer roller 31.

二次転写ローラ36は、二次転写バックアップローラ32との間で中間転写ベルト30を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、上記一次転写ローラ31と同様に、二次転写ローラ36にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が二次転写ローラ36に印加されるようになっている。   The secondary transfer roller 36 sandwiches the intermediate transfer belt 30 with the secondary transfer backup roller 32 to form a secondary transfer nip. Similarly to the primary transfer roller 31, a power source (not shown) is also connected to the secondary transfer roller 36, and a predetermined DC voltage (DC) and / or AC voltage (AC) is applied to the secondary transfer roller 36. It has come to be.

ベルトクリーニング装置35は、中間転写ベルト30に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置35から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。   The belt cleaning device 35 includes a cleaning brush and a cleaning blade disposed so as to contact the intermediate transfer belt 30. A waste toner transfer hose (not shown) extending from the belt cleaning device 35 is connected to an entrance of a waste toner container (not shown).

プリンタ本体の上部には、ボトル収容部2が設けられており、ボトル収容部2には、補給用のトナーを収容する4つのトナーボトル2Y,2M,2C,2Kが着脱可能に装着されている。各トナーボトル2Y,2M,2C,2Kと上記各現像装置7との間には、図示しない補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル2Y,2M,2C,2Kから各現像装置7へトナーが補給されるようになっている。   A bottle container 2 is provided in the upper part of the printer body, and four toner bottles 2Y, 2M, 2C, and 2K that store replenishing toner are detachably attached to the bottle container 2. . A replenishment path (not shown) is provided between each toner bottle 2Y, 2M, 2C, 2K and each developing device 7, and each development from each toner bottle 2Y, 2M, 2C, 2K is performed via this replenishment path. The toner is supplied to the device 7.

一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Pを収容した給紙トレイ10や、給紙トレイ10から用紙Pを搬出する給紙ローラ11等が設けてある。なお、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けてあってもよい。   On the other hand, at the lower part of the printer main body, a paper feed tray 10 that stores paper P as a recording medium, a paper feed roller 11 that carries the paper P out of the paper feed tray 10, and the like are provided. In addition to plain paper, the recording medium includes cardboard, postcard, envelope, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheet, and the like. Although not shown, a manual paper feed mechanism may be provided.

プリンタ本体内には、用紙Pを給紙トレイ10から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Rが配設されている。搬送路Rにおいて、二次転写ローラ36の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙Pを二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ12が配設されている。   In the printer main body, a transport path R is provided for discharging the paper P from the paper feed tray 10 through the secondary transfer nip to the outside of the apparatus. In the transport path R, a pair of registration rollers 12 serving as timing rollers for transporting the paper P to the secondary transfer nip at a transport timing is disposed upstream of the position of the secondary transfer roller 36 in the paper transport direction. ing.

また、二次転写ローラ36の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Pに転写された未定着画像を定着するための定着装置20が配設されている。さらに、定着装置20よりも搬送路Rの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ13が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ14が設けてある。   Further, a fixing device 20 for fixing the unfixed image transferred onto the paper P is disposed downstream of the position of the secondary transfer roller 36 in the paper transport direction. Further, a pair of paper discharge rollers 13 for discharging the paper to the outside of the apparatus is provided downstream of the fixing device 20 in the paper conveyance direction of the conveyance path R. A discharge tray 14 for stocking sheets discharged outside the apparatus is provided on the upper surface of the printer main body.

続いて、図1を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各作像部4Y,4M,4C,4Kにおける各感光体5が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体5の表面が帯電装置6によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体5の表面には、露光装置9からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
Next, a basic operation of the printer according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the image forming operation is started, the respective photoconductors 5 in the respective image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K are rotationally driven clockwise by a driving device (not shown), and the surface of each photoconductor 5 is charged by the charging device 6. Are uniformly charged to a predetermined polarity. The surface of each charged photoconductor 5 is irradiated with laser light from the exposure device 9 to form an electrostatic latent image on the surface of each photoconductor 5. At this time, the image information to be exposed on each photoconductor 5 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. In this way, toner is supplied to each electrostatic latent image formed on each photoconductor 5 by each developing device 7, whereby the electrostatic latent image is visualized (visualized) as a toner image. .

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ32が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト30を図の矢印で示す方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ31に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ31と各感光体5との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。   When the image forming operation is started, the secondary transfer backup roller 32 is driven to rotate counterclockwise in the figure, and the intermediate transfer belt 30 is caused to run in the direction indicated by the arrow in the figure. Further, by applying a constant voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity or a voltage controlled by a constant current to each primary transfer roller 31, the primary transfer nip between each primary transfer roller 31 and each photoreceptor 5 is applied. A transfer electric field is formed.

その後、各感光体5の回転に伴い、感光体5上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体5上のトナー画像が中間転写ベルト30上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト30の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト30に転写しきれなかった各感光体5上のトナーは、クリーニング装置8によって除去される。そして、各感光体5の表面が図示しない除電装置によって除電され、表面電位が初期化される。   Thereafter, when each color toner image on the photoconductor 5 reaches the primary transfer nip as each photoconductor 5 rotates, the toner image on each photoconductor 5 is generated by the transfer electric field formed in the primary transfer nip. Are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 30. Thus, a full color toner image is carried on the surface of the intermediate transfer belt 30. Further, the toner on each photoconductor 5 that could not be transferred to the intermediate transfer belt 30 is removed by the cleaning device 8. Then, the surface of each photoconductor 5 is neutralized by a neutralizing device (not shown), and the surface potential is initialized.

プリンタの下部では、給紙ローラ11が回転駆動を開始し、給紙トレイ10から用紙Pが搬送路Rに送り出される。搬送路Rに送り出された用紙Pは、レジストローラ12によって搬送が一旦停止される。   In the lower part of the printer, the paper feed roller 11 starts to rotate, and the paper P is sent out from the paper feed tray 10 to the transport path R. The paper P sent to the transport path R is temporarily stopped by the registration rollers 12.

その後、所定のタイミングでレジストローラ12の回転駆動を開始し、中間転写ベルト30上のトナー画像が二次転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Pを二次転写ニップへ搬送する。このとき、二次転写ローラ36には、中間転写ベルト30上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト30上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。また、このとき用紙Pに転写しきれなかった中間転写ベルト30上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置35によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。   Thereafter, rotation of the registration roller 12 is started at a predetermined timing, and the paper P is conveyed to the secondary transfer nip in accordance with the timing at which the toner image on the intermediate transfer belt 30 reaches the secondary transfer nip. At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the intermediate transfer belt 30 is applied to the secondary transfer roller 36, thereby forming a transfer electric field in the secondary transfer nip. . Then, the toner images on the intermediate transfer belt 30 are collectively transferred onto the paper P by this transfer electric field. At this time, the residual toner on the intermediate transfer belt 30 that could not be transferred onto the paper P is removed by the belt cleaning device 35, and the removed toner is conveyed to a waste toner container (not shown) and collected.

その後、用紙Pは定着装置20へと搬送され、定着装置20によって用紙P上のトナー画像が当該用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラ13によって装置外へ排出され、排紙トレイ14上にストックされる。   Thereafter, the paper P is conveyed to the fixing device 20, and the toner image on the paper P is fixed to the paper P by the fixing device 20. Then, the paper P is discharged out of the apparatus by the paper discharge roller 13 and stocked on the paper discharge tray 14.

以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つの作像部4Y,4M,4C,4Kのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像部を使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。   The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on a sheet. A single color image can be formed using any one of the four image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K. Two or three image forming units can be used to form a two-color or three-color image.

図2は、本実施形態の定着装置の断面図である。
以下、図2に基づき、定着装置20の構成について説明する。
図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21と、定着ベルト21の外周面に当接する対向部材としての加圧ローラ22と、定着ベルト21を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ23と、定着ベルト21の内周側から加圧ローラ22に当接してニップ部Nを形成するニップ形成部材24と、ニップ形成部材24を支持する支持部材としてのステー25と、ハロゲンヒータ23からの熱を定着ベルト21へ反射する反射部材26と、ハロゲンヒータ23からの熱を遮蔽する遮蔽部材27と、定着ベルト21の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ28等を備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device of this embodiment.
Hereinafter, the configuration of the fixing device 20 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing belt 21 as a fixing member, a pressure roller 22 as an opposing member that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt 21, and a heating source that heats the fixing belt 21. Halogen heater 23, nip forming member 24 that contacts pressure roller 22 from the inner peripheral side of fixing belt 21 to form nip portion N, stay 25 as a support member that supports nip forming member 24, halogen heater A reflection member 26 that reflects heat from the fixing belt 21 to the fixing belt 21, a shielding member 27 that shields heat from the halogen heater 23, a temperature sensor 28 as temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing belt 21, and the like.

上記定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)で構成されている。詳しくは、定着ベルト21は、ニッケルもしくはSUS等の金属材料又はポリイミド(PI)などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)又はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。   The fixing belt 21 is composed of a thin and flexible endless belt member (including a film). Specifically, the fixing belt 21 includes a base material on the inner peripheral side formed of a metal material such as nickel or SUS or a resin material such as polyimide (PI), and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA). Or it is comprised by the release layer of the outer peripheral side formed with polytetrafluoroethylene (PTFE) etc. Further, an elastic layer formed of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluorine rubber may be interposed between the base material and the release layer.

また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ80μm以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ80μm以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。   In addition, when there is no elastic layer, the heat capacity is reduced and the fixability is improved, but when the unfixed toner is crushed and fixed, minute irregularities on the belt surface are transferred to the image, and uneven glossiness is formed on the solid portion of the image. It can happen. In order to prevent this, it is desirable to provide an elastic layer having a thickness of 80 μm or more. By providing an elastic layer having a thickness of 80 μm or more, minute unevenness can be absorbed by elastic deformation of the elastic layer, so that occurrence of uneven gloss can be avoided.

本実施形態では、定着ベルト21の低熱容量化を図るために、定着ベルト21を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト21を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、20〜50μm、80〜300μm、3〜50μmの範囲に設定し、全体としての厚さを1mm以下に設定している。また、定着ベルト21の直径は、20〜40mmに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト21全体の厚さを0.2mm以下にするのがよく、さらに望ましくは、0.16mm以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト21の直径は、30mm以下とするのが望ましい。   In this embodiment, in order to reduce the heat capacity of the fixing belt 21, the fixing belt 21 is thin and has a small diameter. Specifically, the thicknesses of the base material, the elastic layer, and the release layer constituting the fixing belt 21 are set in a range of 20 to 50 μm, 80 to 300 μm, and 3 to 50 μm, and the total thickness is set. It is set to 1 mm or less. The diameter of the fixing belt 21 is set to 20 to 40 mm. In order to further reduce the heat capacity, the thickness of the entire fixing belt 21 is desirably 0.2 mm or less, and more desirably 0.16 mm or less. The diameter of the fixing belt 21 is desirably 30 mm or less.

上記加圧ローラ22は、芯金22aと、芯金22aの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層22bと、弾性層22の表面に設けられたPFA又はPTFE等から成る離型層22cによって構成されている。加圧ローラ22は、図示しない加圧手段によって定着ベルト21側へ加圧され定着ベルト21を介してニップ形成部材24に当接している。この加圧ローラ22と定着ベルト21とが圧接する箇所では、加圧ローラ22の弾性層22bが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Nが形成されている。なお、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。   The pressure roller 22 includes a cored bar 22a, an elastic layer 22b made of foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluorine rubber provided on the surface of the cored bar 22a, and a PFA provided on the surface of the elastic layer 22. Alternatively, it is constituted by a release layer 22c made of PTFE or the like. The pressure roller 22 is pressed toward the fixing belt 21 by a pressure unit (not shown) and is in contact with the nip forming member 24 via the fixing belt 21. At the place where the pressure roller 22 and the fixing belt 21 are in pressure contact, the elastic layer 22b of the pressure roller 22 is crushed to form a nip portion N having a predetermined width. Note that the fixing member and the facing member are not limited to being in pressure contact with each other, and may be configured to simply contact without pressing.

また、加圧ローラ22は、プリンタ本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ22が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Nで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が従動回転するようになっている。   The pressure roller 22 is configured to be rotationally driven by a drive source such as a motor (not shown) provided in the printer main body. When the pressure roller 22 is rotationally driven, the driving force is transmitted to the fixing belt 21 at the nip portion N, and the fixing belt 21 is driven to rotate.

本実施形態では、加圧ローラ22を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ22の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。   In the present embodiment, the pressure roller 22 is a solid roller, but may be a hollow roller. In that case, a heating source such as a halogen heater may be disposed inside the pressure roller 22. The elastic layer 22b may be solid rubber, but if there is no heat source inside the pressure roller 22, sponge rubber may be used. Sponge rubber is more preferable because heat insulation is enhanced and heat of the fixing belt 21 is less likely to be taken away.

上記ハロゲンヒータ23は、定着ベルト21の内周側で、かつ、ニップ部Nの用紙搬送方向の上流側に配設されている。詳しくは、図2において、ニップ部Nの用紙搬送方向の中央Qと、加圧ローラ22の回転中心Oを通る仮想直線をLとすると、ハロゲンヒータ23はこの仮想直線Lよりも用紙搬送方向の上流側(図2の下側)に配設されている。ハロゲンヒータ23は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、上記温度センサ28による定着ベルト21の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ23の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定できるようになっている。なお、定着ベルト21の温度を検知する温度センサの代わりに、加圧ローラ22の温度を検知する温度センサ(図示省略)を設け、その温度センサで検知した温度により、定着ベルト21の温度を予測するようにしてもよい。   The halogen heater 23 is disposed on the inner peripheral side of the fixing belt 21 and on the upstream side of the nip portion N in the sheet conveyance direction. Specifically, in FIG. 2, assuming that a virtual straight line passing through the center Q of the nip portion N in the paper transport direction and the rotation center O of the pressure roller 22 is L, the halogen heater 23 is closer to the paper transport direction than the virtual straight line L. It is arranged on the upstream side (lower side in FIG. 2). The halogen heater 23 is configured to generate heat by being output controlled by a power supply unit provided in the printer body, and the output control is performed based on the detection result of the surface temperature of the fixing belt 21 by the temperature sensor 28. Is called. By such output control of the heater 23, the temperature of the fixing belt 21 (fixing temperature) can be set to a desired temperature. A temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the pressure roller 22 is provided in place of the temperature sensor for detecting the temperature of the fixing belt 21, and the temperature of the fixing belt 21 is predicted based on the temperature detected by the temperature sensor. You may make it do.

本実施形態では、ハロゲンヒータ23は2本設けられているが、プリンタで使用する用紙のサイズ等に応じて、ハロゲンヒータ23の本数を1本又は3本以上としてもよい。また、定着ベルト21を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いることも可能である。   In this embodiment, two halogen heaters 23 are provided, but the number of halogen heaters 23 may be one or three or more according to the size of the paper used in the printer. In addition to the halogen heater, a resistance heating element, a carbon heater, or the like can be used as a heating source for heating the fixing belt 21.

上記ニップ形成部材24は、ベースパッド241と、ベースパッド241の定着ベルト21と対向する面に設けられた低摩擦性の摺動シート240とを有する。ベースパッド241は、定着ベルト21の軸方向又は加圧ローラ22の軸方向に渡って長手状に配設されている。ベースパッド241が加圧ローラ22の加圧力を受けることで、ニップ部Nの形状が決まる。本実施形態では、ニップ部Nの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状としてもよい。摺動シート240は、定着ベルト21が回転する際の摺動摩擦を低減するために設けられている。なお、ベースパッド241自体が低摩擦性の部材で形成されている場合は、摺動シート240を有しない構成としてもよい。   The nip forming member 24 includes a base pad 241 and a low friction sliding sheet 240 provided on a surface of the base pad 241 facing the fixing belt 21. The base pad 241 is disposed in a longitudinal shape over the axial direction of the fixing belt 21 or the axial direction of the pressure roller 22. The shape of the nip portion N is determined by the base pad 241 receiving the pressure applied by the pressure roller 22. In the present embodiment, the shape of the nip portion N is flat, but may be a concave shape or other shapes. The sliding sheet 240 is provided to reduce sliding friction when the fixing belt 21 rotates. Note that when the base pad 241 itself is formed of a low-friction member, the sliding sheet 240 may not be provided.

ベースパッド241は、耐熱温度200℃以上の耐熱性材料で構成されている。かかる構成により、トナー定着温度域で熱によるニップ形成部材24の変形を防止し、安定したニップ部Nの状態を確保して、出力画質の安定化を図ることができる。また、ベースパッド241は、強度確保のために相応の剛性が求められる。以上の条件を満たすベースパッド241の材料としては、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、液晶ポリマー(LCP)などの樹脂を用いることが可能である。この他、金属やセラミックでベースパッド241を形成することもできる。   The base pad 241 is made of a heat resistant material having a heat resistant temperature of 200 ° C. or higher. With such a configuration, it is possible to prevent the nip forming member 24 from being deformed by heat in the toner fixing temperature range, to secure a stable state of the nip portion N, and to stabilize the output image quality. In addition, the base pad 241 is required to have appropriate rigidity to ensure strength. The material of the base pad 241 that satisfies the above conditions includes polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), polyethernitrile (PEN), polyamideimide (PAI), polyetheretherketone. Resins such as (PEEK) and liquid crystal polymer (LCP) can be used. In addition, the base pad 241 can be formed of metal or ceramic.

また、ベースパッド241は、ステー25によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ22による圧力でニップ形成部材24に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ22の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。ステー25は、ニップ形成部材24の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鋼等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。   The base pad 241 is fixedly supported by the stay 25. Thus, the nip forming member 24 is prevented from being bent by the pressure of the pressure roller 22, and a uniform nip width is obtained in the axial direction of the pressure roller 22. The stay 25 is preferably formed of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or steel in order to satisfy the function of preventing the nip forming member 24 from bending.

上記反射部材26は、ハロゲンヒータ23と対向するようにステー25に固定支持されている。この反射部材26によって、ハロゲンヒータ23から放射された熱(又は光)を定着ベルト21へ反射することで、熱がステー25等に伝達されるのを抑制し、定着ベルト21を効率良く加熱すると共に省エネルギー化を図っている。   The reflection member 26 is fixedly supported by the stay 25 so as to face the halogen heater 23. By reflecting the heat (or light) radiated from the halogen heater 23 to the fixing belt 21 by the reflecting member 26, the heat is suppressed from being transmitted to the stay 25 and the like, and the fixing belt 21 is efficiently heated. At the same time, we are trying to save energy.

上記遮蔽部材27は、例えば厚さ0.1mm〜1.0mmの薄い金属板で製作され、その全体が、長手方向と直交する断面を有端とした部分円筒面状に形成されている。遮蔽部材27は、定着ベルト21の内部でベルト内周面に近接し、かつ該内周面に非接触の状態で定着ベルト21と略同軸に回転する。本実施形態では、定着ベルト21の周方向領域において、ハロゲンヒータ23が定着ベルト21に直接対向して加熱する直接加熱領域と、ハロゲンヒータ23と定着ベルト21との間に遮蔽部材27以外の他部材(反射部材26、ステー25、ニップ形成部材24等)が介在する非直接加熱領域とがある。熱遮蔽する必要がある場合は、図2に示すように、遮蔽部材27を直接加熱領域側の遮蔽位置に配置する。一方、熱遮蔽の必要がない場合は、図3に示すように、遮蔽部材27を回転させて非直接加熱領域側の退避位置へ移動させ、遮蔽部材27を反射部材26やステー25の裏側へ退避させることが可能となっている。このように遮蔽部材27を回転させることで、遮蔽面積を増加し、あるいは減少(0にする場合も含む)させて、ハロゲンヒータ23から定着ベルト21に供給される熱量を調整するようになっている。遮蔽部材27は、350℃以上の耐熱性を有する材料で形成され、この条件を満たす限り、金属以外の材料、例えば樹脂やセラミック等で遮蔽部材27を形成することもできる。   The shielding member 27 is made of, for example, a thin metal plate having a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm, and the whole is formed in a partial cylindrical surface shape having a cross section orthogonal to the longitudinal direction as an end. The shielding member 27 is close to the inner peripheral surface of the belt inside the fixing belt 21 and rotates substantially coaxially with the fixing belt 21 in a non-contact state with the inner peripheral surface. In the present embodiment, in the circumferential region of the fixing belt 21, a direct heating region in which the halogen heater 23 directly heats the fixing belt 21 is heated, and other than the shielding member 27 between the halogen heater 23 and the fixing belt 21. There is a non-direct heating region in which members (reflection member 26, stay 25, nip forming member 24, etc.) are interposed. When it is necessary to perform heat shielding, as shown in FIG. 2, the shielding member 27 is directly arranged at the shielding position on the heating region side. On the other hand, when there is no need for heat shielding, as shown in FIG. 3, the shielding member 27 is rotated and moved to the retracted position on the non-direct heating region side, and the shielding member 27 is moved to the back side of the reflecting member 26 and the stay 25. It is possible to evacuate. By rotating the shielding member 27 in this manner, the amount of heat supplied from the halogen heater 23 to the fixing belt 21 is adjusted by increasing or decreasing (including the case where the shielding area 27 is set to 0). Yes. The shielding member 27 is formed of a material having heat resistance of 350 ° C. or higher, and the shielding member 27 can be formed of a material other than metal, such as resin or ceramic, as long as this condition is satisfied.

図4は、本実施形態の定着装置の斜視図である。
図4に示すように、定着ベルト21の両端部には、それぞれベルト保持部材としてのフランジ部材40が挿入されており、定着ベルト21はこのフランジ部材40によって回転可能に保持されている。また、各フランジ部材40、ハロゲンヒータ23及びステー25は、定着装置20の図示しない一対の側板に固定支持されている。
FIG. 4 is a perspective view of the fixing device of this embodiment.
As shown in FIG. 4, flange members 40 as belt holding members are inserted into both ends of the fixing belt 21, and the fixing belt 21 is rotatably held by the flange members 40. Each flange member 40, halogen heater 23 and stay 25 are fixedly supported by a pair of side plates (not shown) of the fixing device 20.

図5は、遮蔽部材の支持構造を示す図である。
図5に示すように、遮蔽部材27は、フランジ部材40に取り付けられた円弧状のスライド部材41を介して支持されている。具体的には、遮蔽部材27の端部に設けられた突起27aが、スライド部材41に設けられた孔部41aに挿入されることで、遮蔽部材27がスライド部材41に取り付けられている。また、スライド部材41には凸部41bが設けてあり、その凸部41bがフランジ部材40に設けられた円弧状の溝部40aに挿入されることで、ガイド部材41は溝部40aに沿ってスライド移動可能となっている。これにより、遮蔽部材27は、スライド部材41と一体的に、フランジ部材40の周方向に回転移動可能となっている。また、本実施形態では、フランジ部材40及びスライド部材41は、樹脂で構成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a support structure of the shielding member.
As shown in FIG. 5, the shielding member 27 is supported via an arcuate slide member 41 attached to the flange member 40. Specifically, the projection 27 a provided at the end of the shielding member 27 is inserted into the hole 41 a provided in the slide member 41, so that the shielding member 27 is attached to the slide member 41. The slide member 41 is provided with a convex portion 41b, and the convex portion 41b is inserted into an arcuate groove portion 40a provided in the flange member 40, whereby the guide member 41 slides along the groove portion 40a. It is possible. Thereby, the shielding member 27 can rotate and move integrally with the slide member 41 in the circumferential direction of the flange member 40. In the present embodiment, the flange member 40 and the slide member 41 are made of resin.

なお、図5では、片方の端部の支持構造のみ示しているが、他方の端部も同様に、スライド部材41を介して回転移動可能に保持されている。   In FIG. 5, only the support structure of one end portion is shown, but the other end portion is similarly held rotatably via the slide member 41.

図6は、遮蔽部材の駆動手段を示す図である。
図6に示すように、本実施形態では、遮蔽部材27の駆動手段として、駆動源であるモータ42と、複数の伝達ギヤ43,44,45から成るギヤ列とを備える。ギヤ列のうち、一端側のギヤ43はモータ42に連結され、他端側のギヤ45はスライド部材41の周方向に設けられたギヤ部41cに連結されている。これにより、モータ42が駆動すると、その駆動力がギヤ列を介してスライド部材41に伝達され、遮蔽部材27が回転移動するようになっている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a driving unit of the shielding member.
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the drive means for the shielding member 27 includes a motor 42 that is a drive source and a gear train that includes a plurality of transmission gears 43, 44, and 45. In the gear train, the gear 43 on one end side is connected to the motor 42, and the gear 45 on the other end side is connected to a gear portion 41 c provided in the circumferential direction of the slide member 41. Thus, when the motor 42 is driven, the driving force is transmitted to the slide member 41 via the gear train, and the shielding member 27 is rotated.

図7は、遮蔽部材27の形状とハロゲンヒータ23の発熱部と用紙サイズとの関係を示す図である。
まず、図7に基づき、遮蔽部材27の形状について詳しく説明する。
図7に示すように、本実施形態の遮蔽部材27は、ハロゲンヒータ23からの熱を遮蔽するために両端部に設けられた一対の遮蔽部48と、遮蔽部48同士を連結する連結部49とを有する。また、両遮蔽部48の間は、ハロゲンヒータ23からの熱を遮蔽せずに放出する開口部50となっている。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the shape of the shielding member 27, the heat generating portion of the halogen heater 23, and the paper size.
First, the shape of the shielding member 27 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, the shielding member 27 according to the present embodiment includes a pair of shielding portions 48 provided at both ends for shielding heat from the halogen heater 23 and a connecting portion 49 that connects the shielding portions 48 to each other. And have. Further, an opening 50 is provided between the shielding portions 48 for releasing heat from the halogen heater 23 without shielding it.

また、各遮蔽部48の互いに対向する内縁には、遮蔽部材27の回転方向に対して平行なストレート部51と、その回転方向に対して傾斜する傾斜部52とが形成されている。図7において、遮蔽部材27が遮蔽位置へ回転移動する側を遮蔽側Yとすると、各傾斜部52はストレート部51の遮蔽部側Yに連続して設けられており、互いに遮蔽側Yに向かって離れるように傾斜している。これにより、開口部50は、その遮蔽側Yに向かって、ストレート部51間で同じ幅に形成され、傾斜部52間では幅が広がるように形成されている。   Moreover, the straight part 51 parallel to the rotation direction of the shielding member 27 and the inclination part 52 which inclines with respect to the rotation direction are formed in the inner edge which each shielding part 48 mutually opposes. In FIG. 7, when the side on which the shielding member 27 is rotationally moved to the shielding position is defined as the shielding side Y, each inclined portion 52 is continuously provided on the shielding portion side Y of the straight portion 51 and faces toward the shielding side Y. Tilted away. Thereby, the opening part 50 is formed in the same width | variety between the straight parts 51 toward the shielding side Y, and is formed so that a width | variety may spread between the inclination parts 52. FIG.

次に、ハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係について説明する。
図7に示すように、本実施形態では、用紙サイズに応じて加熱領域を変更するため、各ハロゲンヒータ23の発熱部の長さや配設位置を異ならせている。2本のハロゲンヒータ23のうち、一方(図の下側)のハロゲンヒータ23の発熱部23aは、長手方向中央部側に配設され、他方(図の上側)のハロゲンヒータ23の発熱部23bは、長手方向両端部側にそれぞれ配設されている。この例では、中央部側の発熱部23aは、中サイズの通紙幅W2に対応した範囲に配設されており、両端部側の発熱部23bは、中サイズの通紙幅W2以上で、大サイズ及び特大サイズの通紙幅W3,W4を含む範囲に配設されている。
Next, the relationship between the heat generating part of the halogen heater and the paper size will be described.
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the length and the arrangement position of the heat generating portions of the halogen heaters 23 are varied in order to change the heating area according to the paper size. Of the two halogen heaters 23, the heat generating part 23a of one (lower side in the figure) of the halogen heater 23 is disposed on the central part in the longitudinal direction, and the heat generating part 23b of the other halogen heater 23 (upper side in the figure). Are disposed on both ends in the longitudinal direction. In this example, the heat generating part 23a on the center side is disposed in a range corresponding to the medium-size sheet passing width W2, and the heat generating part 23b on both ends is larger than the medium-sized sheet passing width W2 and has a large size. And an extra large size sheet passing width W3, W4.

また、遮蔽部材27の形状と用紙サイズとの関係では、各ストレート部51が、大サイズの通紙幅W3の端部に対して幅方向内側近傍に配設され、各傾斜部52が、大サイズの通紙幅W3の端部を跨ぐ位置に配設されている。   In addition, in the relationship between the shape of the shielding member 27 and the paper size, each straight portion 51 is disposed in the width direction inner side with respect to the end portion of the large size paper passing width W3, and each inclined portion 52 is the large size. Is disposed at a position straddling the end of the sheet passing width W3.

なお、本実施形態における用紙サイズは、例えば、中サイズがレターサイズ(通紙幅215.9mm)又はA4サイズ(通紙幅210mm)、大サイズがダブルレターサイズ(通紙幅279.4mm)又はA3サイズ(通紙幅297mm)、特大サイズがA3ノビ(通紙幅329mm)である。ただし、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。また、ここでいう、中サイズ、大サイズ、特大サイズは、各サイズの相対的な大小関係を示すものであり、通紙幅の具体的数値は上記の例示に限定されない。   In this embodiment, for example, the medium size is letter size (sheet passing width 215.9 mm) or A4 size (sheet feeding width 210 mm), and the large size is double letter size (sheet feeding width 279.4 mm) or A3 size ( The paper passing width is 297 mm), and the extra large size is A3 Nobi (paper passing width 329 mm). However, the paper size example is not limited to this. Further, the medium size, large size, and extra large size referred to here indicate the relative size relationship of each size, and the specific numerical value of the sheet passing width is not limited to the above example.

以下、図2を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ23に電力が供給されると共に、加圧ローラ22が図2中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト21は、加圧ローラ22との摩擦力によって、図2中の反時計回りに従動回転する。
Hereinafter, the basic operation of the fixing device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the power switch of the printer main body is turned on, power is supplied to the halogen heater 23 and the pressure roller 22 starts to rotate clockwise in FIG. As a result, the fixing belt 21 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 2 by the frictional force with the pressure roller 22.

その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Tが担持された用紙Pが、不図示のガイド板に案内されながら図2の矢印A1方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ22のニップ部Nに送入される。そして、ハロゲンヒータ23によって加熱された定着ベルト21による熱と、定着ベルト21と加圧ローラ22との間の加圧力とによって、用紙Pの表面にトナー画像Tが定着される。   Thereafter, the paper P carrying the unfixed toner image T in the above-described image forming process is conveyed in the direction of the arrow A1 in FIG. 2 while being guided by a guide plate (not shown), and the fixing belt 21 in the pressure contact state and It is fed into the nip N of the pressure roller 22. Then, the toner image T is fixed on the surface of the paper P by heat from the fixing belt 21 heated by the halogen heater 23 and pressure applied between the fixing belt 21 and the pressure roller 22.

トナー画像Tが定着された用紙Pは、ニップ部Nから図2中の矢印A2方向に搬出される。このとき、用紙Pの先端が図示しない分離部材の先端に接触することにより、用紙Pが定着ベルト21から分離される。その後、分離された用紙Pは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。   The paper P on which the toner image T is fixed is carried out from the nip portion N in the direction of the arrow A2 in FIG. At this time, the paper P is separated from the fixing belt 21 by the leading edge of the paper P coming into contact with the leading edge of a separation member (not shown). Thereafter, the separated paper P is discharged out of the apparatus by the paper discharge roller as described above, and stocked on the paper discharge tray.

次に、用紙サイズごとのハロゲンヒータの制御と遮蔽部材27の制御について説明する。
まず、図7に示す中サイズ用紙P2を通紙する場合は、中央部側の発熱部23aのみを発熱させることにより、中サイズの通紙幅W2に対応した範囲のみを加熱する。また、特大サイズ用紙P4を通紙する場合は、中央部側の発熱部23aに加え、両端部側の発熱部23bも発熱させ、特大サイズの通紙幅W4に対応した範囲を加熱する。
Next, the control of the halogen heater and the control of the shielding member 27 for each paper size will be described.
First, when passing the medium-size paper P2 shown in FIG. 7, only the range corresponding to the medium-size paper passing width W2 is heated by heating only the heat generating portion 23a on the center side. When passing oversized paper P4, in addition to the heat generating portion 23a on the center side, the heat generating portions 23b on both ends are also heated, and the range corresponding to the oversized paper passing width W4 is heated.

ハロゲンヒータ23の加熱範囲は中サイズの通紙幅W2と特大サイズの通紙幅W4にしか対応していない。このため、大サイズ用紙P3を通紙する場合、中央部側の発熱部23aのみを発熱させると、必要な範囲が加熱されず、中央部側と両端部側の各発熱部23a,23bを発熱させると、加熱される範囲が大サイズの通紙幅W3を超えてしまう。仮に、中央部側の両端部側の各発熱部23a,23bを発熱させた状態で、そのまま大サイズ用紙P3を通紙すると、大サイズの通紙幅W3よりも外側の非通紙領域において定着ベルト21の温度が過度に上昇するといった問題がある。   The heating range of the halogen heater 23 corresponds only to the medium size sheet passing width W2 and the extra large size sheet passing width W4. For this reason, when passing large size paper P3, if only the heat generating part 23a on the center side is heated, the necessary range is not heated, and the heat generating parts 23a, 23b on the center side and both ends are heated. As a result, the heated range exceeds the large sheet passing width W3. If the large-size sheet P3 is passed as it is in a state in which the heat generating portions 23a and 23b on the both ends on the center side are heated, the fixing belt in the non-sheet-passing area outside the large-size sheet passing width W3. There is a problem that the temperature of 21 rises excessively.

そこで、本実施形態では、大サイズ用紙P3を通紙する際、図8に示すように、遮蔽部材27を遮蔽位置へ移動させる。これにより、両端部側の遮蔽部48によって大サイズの通紙幅W3の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト21の温度上昇を抑えることができる。   Therefore, in the present embodiment, when passing the large size paper P3, as shown in FIG. 8, the shielding member 27 is moved to the shielding position. As a result, the shield 48 on both ends can cover the outer area from the vicinity of the end of the large sheet passing width W3, so that the temperature rise of the fixing belt 21 can be suppressed in the non-sheet passing area.

また、定着処理を終えた場合、又は、定着ベルト21の非通紙領域の温度が所定の閾値以下になった場合など、熱遮蔽する必要がなくなった場合は、遮蔽部材27を退避位置へ戻す。このように、必要に応じて遮蔽部材27を遮蔽位置に移動させることで、通紙速度を落としたりすることなく良好な定着を行うことができる。   Further, when it is no longer necessary to shield the heat, such as when the fixing process is completed, or when the temperature of the non-sheet passing area of the fixing belt 21 is equal to or lower than a predetermined threshold, the shielding member 27 is returned to the retracted position. . In this way, by moving the shielding member 27 to the shielding position as necessary, good fixing can be performed without reducing the sheet passing speed.

また、本実施形態では、遮蔽部48に傾斜部52を設けているので、遮蔽部材27の回転位置を変更することにより、遮蔽部48によってハロゲンヒータ23bを覆う範囲を調整することが可能である。例えば、通紙枚数や通紙時間が増えると、非通紙領域における定着ベルト21の温度が上昇しやすい傾向にあるので、通紙枚数が所定枚数に達した際、又は通紙時間が所定時間に達した際に、両端部側の発熱部23bを覆い隠す方向に遮蔽部材27を回転させる。これにより、確実に定着ベルト21の異常な温度上昇を抑制することが可能となる。   In the present embodiment, since the inclined portion 52 is provided in the shielding portion 48, it is possible to adjust the range in which the halogen heater 23 b is covered by the shielding portion 48 by changing the rotational position of the shielding member 27. . For example, the temperature of the fixing belt 21 in the non-sheet passing area tends to increase as the number of sheets passed and the sheet passing time increase. Therefore, when the number of sheets passed reaches a predetermined number or when the sheet passing time reaches a predetermined time. Is reached, the shielding member 27 is rotated in a direction to cover the heat generating portion 23b on both ends. Thereby, it is possible to reliably suppress an abnormal temperature rise of the fixing belt 21.

なお、定着ベルト21の温度を検知する温度センサ28は、定着ベルト21の軸方向における温度上昇が顕著な領域に配設することが望ましい。
本実施形態の場合は、特に、大サイズの通紙幅W3よりも外側の領域において温度上昇しやすいので、大サイズの通紙幅W3よりも外側に温度センサ28を配設することが望ましい(図7参照)。また、本実施形態では、2本のハロゲンヒータ23のうち、上記温度上昇に大きく起因するのは、両端部側に発熱部23bを有するハロゲンヒータ23であるので、このハロゲンヒータ23の発熱部23bと対向する位置に温度センサ28を配設することが望ましい。
The temperature sensor 28 that detects the temperature of the fixing belt 21 is preferably disposed in a region where the temperature increase in the axial direction of the fixing belt 21 is significant.
In the case of the present embodiment, the temperature is likely to rise particularly in a region outside the large-size sheet passing width W3. Therefore, it is desirable to dispose the temperature sensor 28 outside the large-sized sheet passing width W3 (FIG. 7). reference). Further, in the present embodiment, of the two halogen heaters 23, it is the halogen heater 23 having the heat generating portions 23 b on both end sides that is largely caused by the temperature rise, and therefore the heat generating portion 23 b of the halogen heater 23. It is desirable to dispose the temperature sensor 28 at a position opposite to.

図9に、遮蔽部材の他の構成例を示す。
図9に示す遮蔽部材27では、両端部側の遮蔽部48が、それぞれ2つの段差部を有する形状に一体形成されている。すなわち、各遮蔽部48は、長手方向幅の小さい小遮蔽部48aと、長手方向幅の大きい大遮蔽部48bとで構成されている。小遮蔽部48aは、遮蔽部材27の長手方向両端に位置し、大遮蔽部48bよりも遮蔽側Yに突出している。二つの遮蔽部48は、連結部49を介して連結されている。また、小遮蔽部48aの互いに対向する内縁、及び大遮蔽部48の互いに対向する内縁は、遮蔽側Yに向かって互いに離れるように傾斜する傾斜部52a,52bとなっている。このタイプの遮蔽部材27では、図7に示す遮蔽部材27のようなストレート部51は形成されていない。
FIG. 9 shows another configuration example of the shielding member.
In the shielding member 27 shown in FIG. 9, the shielding portions 48 on both ends are integrally formed in a shape having two step portions. That is, each shielding part 48 is comprised by the small shielding part 48a with a small longitudinal direction width | variety, and the large shielding part 48b with a large longitudinal direction width | variety. The small shielding parts 48a are located at both ends in the longitudinal direction of the shielding member 27, and protrude to the shielding side Y from the large shielding part 48b. The two shielding parts 48 are connected via a connecting part 49. Further, the inner edges of the small shielding part 48a facing each other and the inner edges of the large shielding part 48 facing each other are inclined parts 52a and 52b that are inclined so as to be separated from each other toward the shielding side Y. In this type of shielding member 27, the straight portion 51 as in the shielding member 27 shown in FIG. 7 is not formed.

図9に示す実施形態では、小サイズ用紙P1、中サイズ用紙P2、大サイズ用紙P3及び特大サイズ用紙P4の少なくとも4種類の用紙を用いる。この実施形態における用紙サイズは、例えば、小サイズがはがきサイズ(通紙幅100mm)、中サイズがA4サイズ(通紙幅210mm)、大サイズがA3サイズ(通紙幅297mm)、特大サイズがA3ノビ(通紙幅329mm)である。ただし、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。   In the embodiment shown in FIG. 9, at least four types of paper are used: small size paper P1, medium size paper P2, large size paper P3, and extra large size paper P4. In this embodiment, for example, the small size is a postcard size (sheet feeding width 100 mm), the middle size is A4 size (sheet feeding width 210 mm), the large size is A3 size (sheet feeding width 297 mm), and the extra large size is A3 nobi (Paper width 329 mm). However, the paper size example is not limited to this.

ここで、小サイズ用紙P1の通紙幅W1は、中央部側の発熱部23aの長さよりも小さい範囲となっている。また、遮蔽部材27の形状との関係では、大遮蔽部48bの各傾斜部52bが、小サイズの通紙幅W1の端部を跨ぐ位置に配設され、小遮蔽部48aの各傾斜部52aは、大サイズの通紙幅W3の端部を跨ぐ位置に配設されている。なお、小サイズ以外の用紙サイズ(中、大、特大)と、各発熱部23a,23bとの位置関係は、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。   Here, the paper passing width W1 of the small size paper P1 is in a range smaller than the length of the heat generating portion 23a on the center side. Further, in relation to the shape of the shielding member 27, each inclined portion 52b of the large shielding portion 48b is disposed at a position straddling the end of the small size sheet passing width W1, and each inclined portion 52a of the small shielding portion 48a is The sheet is disposed at a position straddling the end of the large sheet passing width W3. Note that the positional relationship between the paper sizes other than the small size (medium, large, extra large) and each of the heat generating portions 23a, 23b is the same as in the above embodiment, and thus the description thereof is omitted.

小サイズ用紙P1を通紙する場合、中央部側の発熱部23aのみを発熱させる。しかし、この場合、中央部側の発熱部23aで加熱される範囲は、小サイズの通紙幅W1を超えてしまうので、図10に示すように、遮蔽部材27を遮蔽位置に移動させる。これにより、両大遮蔽部48bによって小サイズの通紙幅W1の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト21の温度上昇を抑えることができる。   When the small size paper P1 is passed, only the heat generating portion 23a on the center side is heated. However, in this case, since the range heated by the heat generating part 23a on the center side exceeds the small sheet passing width W1, the shielding member 27 is moved to the shielding position as shown in FIG. As a result, the large shielding portion 48b can cover the outer area from the vicinity of the end portion of the small sheet passing width W1, so that the temperature rise of the fixing belt 21 can be suppressed in the non-sheet passing area.

なお、その他のサイズの用紙(中、大、特大)を通紙する際のハロゲンヒータ23と遮蔽部材27の制御は、上記実施形態と基本的に同様である。この場合、上記実施形態における遮蔽部48としての機能は、小遮蔽部48aが果たす。   Note that the control of the halogen heater 23 and the shielding member 27 when passing other size sheets (medium, large, extra large) is basically the same as in the above embodiment. In this case, the function as the shielding part 48 in the embodiment is performed by the small shielding part 48a.

また、図9に示す実施形態の場合も、上記実施形態の遮蔽部48と同様に、小遮蔽部48aと大遮蔽部48bにそれぞれ傾斜部52a,52bを設けているので、遮蔽部材27の回転位置を変更することで、各遮蔽部52a,52bによって各発熱部23a,23bを覆う範囲を調整することが可能である。   In the case of the embodiment shown in FIG. 9 as well, since the inclined portions 52a and 52b are provided in the small shielding portion 48a and the large shielding portion 48b, respectively, similarly to the shielding portion 48 of the above embodiment, the rotation of the shielding member 27 is performed. By changing the position, it is possible to adjust the range in which the heat generating portions 23a and 23b are covered by the shielding portions 52a and 52b.

図2および図3に示すように、本発明では、定着ベルト21の内部に遮蔽部材27を配置し、遮蔽部材27を遮蔽位置と退避位置との間で移動させている。特に遮蔽部材27が遮蔽位置にある場合、加熱源23から照射された熱の一部は、遮蔽部材27の遮蔽部48で反射され、反射部材26に戻される。この熱が再び反射部材26で反射されることで、熱が遮蔽部材27と反射部材26の間を行き来する。そのため、結果的に反射部材26が加熱され、反射部材26が昇温する。あるいは、反射部材26に加えられた熱がステー25に逃げるため、反射部材26およびその周辺構造での熱容量が大きくなる。これらの要因から、エネルギーロスが増大する結果となる。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the present invention, the shielding member 27 is disposed inside the fixing belt 21, and the shielding member 27 is moved between the shielding position and the retracted position. In particular, when the shielding member 27 is at the shielding position, a part of the heat irradiated from the heating source 23 is reflected by the shielding portion 48 of the shielding member 27 and returned to the reflecting member 26. This heat is reflected again by the reflecting member 26, so that the heat goes back and forth between the shielding member 27 and the reflecting member 26. Therefore, as a result, the reflection member 26 is heated and the reflection member 26 is heated. Alternatively, since heat applied to the reflecting member 26 escapes to the stay 25, the heat capacity in the reflecting member 26 and its peripheral structure increases. These factors result in increased energy loss.

この対策として、本発明では、図11に示すように、遮蔽部材27のうち、少なくとも加熱源23と対向する遮蔽部48の表面(図中の散点模様を付した領域)での熱反射率を、反射部材26の加熱源23と対向する表面の熱反射率よりも小さくしている。   As a countermeasure against this, in the present invention, as shown in FIG. 11, the thermal reflectance of at least the surface of the shielding member 48 facing the heating source 23 (region with a dotted pattern in the drawing) of the shielding member 27. Is made smaller than the heat reflectance of the surface of the reflecting member 26 facing the heating source 23.

これにより、遮蔽部材27が遮蔽位置にある場合でも、遮蔽部48に吸収される熱量が増えるため、反射部材26での熱吸収を少なくして反射部材26の過昇温(特にその非通紙領域での過昇温)や定着ベルト21内部の大熱容量化によるエネルギーロスの増大を抑制することができる。この場合、遮蔽部48の温度は上昇するが、遮蔽部材48は、加熱源23と定着ベルト21の間に配置され、しかも定着ベルト21の内周面に近接した位置にあるため、遮蔽部48に吸収された熱で定着ベルト21を加熱することができる。従って、定着装置20全体でのエネルギーロスを減じることができる。   As a result, even when the shielding member 27 is in the shielding position, the amount of heat absorbed by the shielding portion 48 is increased, so that the heat absorption by the reflecting member 26 is reduced and the reflecting member 26 is excessively heated (particularly its non-sheet passing state). Overheat in the region) and increase in energy loss due to the large heat capacity inside the fixing belt 21 can be suppressed. In this case, the temperature of the shielding part 48 rises, but the shielding member 48 is disposed between the heating source 23 and the fixing belt 21 and is located close to the inner peripheral surface of the fixing belt 21. The fixing belt 21 can be heated by the heat absorbed by the toner. Accordingly, energy loss in the entire fixing device 20 can be reduced.

遮蔽部材27のうち、連結部49は、遮蔽部材49の遮蔽状態および退避状態を問わず、常時、反射部材26の背後にあるため、加熱源23や反射部材26からの熱を直接受けることがない。従って、連結部49の熱反射率は特に問題とはならない。また、加熱源23のうち、両端の発熱部23bと対向する領域の外側では、照射熱量が少なくなるため、この外側領域における遮蔽部48の熱反射率もそれほど問題とはならない。よって、図11の散点模様で示す領域の熱反射率を上記の関係に規定すれば、最低限の効果を得ることができる。   Of the shielding member 27, the connecting portion 49 is always behind the reflecting member 26 regardless of the shielding state and retracted state of the shielding member 49, and therefore can directly receive heat from the heating source 23 and the reflecting member 26. Absent. Therefore, the heat reflectance of the connecting portion 49 is not particularly problematic. Further, since the amount of heat of irradiation is reduced outside the region of the heating source 23 that faces the heat generating portions 23b at both ends, the heat reflectance of the shielding portion 48 in this outer region is not so problematic. Therefore, the minimum effect can be obtained if the thermal reflectance of the region indicated by the dotted pattern in FIG.

もちろん遮蔽部材27の加熱源23側の全表面の熱反射率を上記の関係に規定してもよい。例えば、反射部材26の加熱源側の表面に高熱反射率を有する被膜(例えば銀合金被膜)を形成し、あるいは反射部材27の加熱源側の表面をアルミニウムの電解研摩面とした場合、遮蔽部材27全体をステンレス鋼で形成すれば、遮蔽部材27の熱反射率<反射部材26の熱反射率、の関係が得られるため、上記の効果を得ることができる。   Of course, the heat reflectivity of the entire surface of the shielding member 27 on the heating source 23 side may be defined by the above relationship. For example, when a coating having a high thermal reflectance (for example, a silver alloy coating) is formed on the surface of the reflecting member 26 on the heating source side, or when the surface of the reflecting member 27 on the heating source side is an aluminum electrolytic polishing surface, the shielding member If the whole 27 is made of stainless steel, the relationship of the thermal reflectance of the shielding member 27 <the thermal reflectance of the reflecting member 26 can be obtained, so that the above effect can be obtained.

図12に、図9に示す遮蔽部材27に本発明を適用した場合を示す。このタイプの遮蔽部材27でも、遮蔽部材27のうち、少なくとも加熱源23と対向する遮蔽部48の表面(図中の散点模様を付した領域)での熱反射率を、反射部材26の加熱源と対向する表面の熱反射率よりも小さくすることで、同様の効果を得ることができる。   FIG. 12 shows a case where the present invention is applied to the shielding member 27 shown in FIG. Even in this type of shielding member 27, the heat reflectance of at least the surface of the shielding portion 48 facing the heating source 23 (region with a dotted pattern in the drawing) of the shielding member 27 is determined by heating the reflecting member 26. The same effect can be obtained by making it smaller than the thermal reflectance of the surface facing the source.

図13は、基材270と基材270の表面を覆う低熱反射率層271とからなる複合構造の遮蔽部材27を示すものである。この遮蔽部材27は、素材として熱反射率は高いが他のメリット(例えば低コスト)を有する材料を使用したい場合に特に適合する。この場合、基材270にそのような素材を使用し、基材270よりも低熱反射率の材料で低熱反射率層271を形成する。低熱反射率層271としては、メッキや蒸着等の公知の成膜手段で形成した被膜を使用することができる。この他、二種類の薄板材を積層することで図13に示す複合構造を得ることもできる。   FIG. 13 shows a shielding member 27 having a composite structure composed of a base material 270 and a low heat reflectance layer 271 covering the surface of the base material 270. This shielding member 27 is particularly suitable when it is desired to use a material having a high thermal reflectance as a material but having other merits (for example, low cost). In this case, such a material is used for the base material 270, and the low heat reflectivity layer 271 is formed of a material having a lower heat reflectivity than the base material 270. As the low thermal reflectance layer 271, a film formed by a known film forming means such as plating or vapor deposition can be used. In addition, a composite structure shown in FIG. 13 can be obtained by laminating two kinds of thin plate materials.

この構成においても、低熱反射率層271の熱反射率を、反射部材27の加熱源23側の表面の熱反射率よりも小さくすることで、上記の効果が得られる。遮蔽部材27の全体を複合構造にする他、少なくとも遮蔽部48の加熱源23と対向する領域(図11および図12の散点模様の領域)を複合構造にすれば足りる。なお、基材270の材料としては、アルミニウム、鋼(ステンレス鋼を含む)等の金属材料、さらにはセラミック等を使用することができる。   Also in this configuration, the above effect can be obtained by making the thermal reflectance of the low thermal reflectance layer 271 smaller than the thermal reflectance of the surface of the reflecting member 27 on the heating source 23 side. In addition to making the entire shielding member 27 have a composite structure, it is sufficient to make at least the area of the shielding part 48 facing the heating source 23 (the area with the dotted pattern in FIGS. 11 and 12) a composite structure. In addition, as a material of the base material 270, metal materials, such as aluminum and steel (a stainless steel is included), Furthermore, a ceramic etc. can be used.

ところで、遮蔽状態の遮蔽部材27では、遮蔽部48が集中的に加熱されるため、遮蔽部材27の遮蔽部48周辺が局所的に昇温する傾向にある。特に上記のように遮蔽部48の反射率を低くした場合には、この傾向が助長される。遮蔽部材27の局所的な昇温は、加熱ムラや遮蔽部材27の変形等の要因となるために回避することが望まれる。   By the way, in the shielding member 27 in the shielding state, since the shielding part 48 is heated intensively, the temperature around the shielding part 48 of the shielding member 27 tends to be locally increased. In particular, when the reflectance of the shielding portion 48 is lowered as described above, this tendency is promoted. It is desirable to avoid the local temperature rise of the shielding member 27 because it causes heating unevenness and deformation of the shielding member 27.

この問題の対策として、遮蔽部材27の熱伝導率を高めることが考えられる。このように遮蔽部材27の熱伝導率を高くすることで、遮蔽部48に局所的に吸収された熱を遮蔽部材27の全体に速やかに拡散することが可能となり、遮蔽部材27の局所的な過昇温を防止することができる。   As a countermeasure for this problem, it is conceivable to increase the thermal conductivity of the shielding member 27. As described above, by increasing the thermal conductivity of the shielding member 27, it becomes possible to quickly diffuse the heat absorbed locally by the shielding portion 48 to the entire shielding member 27. Overheating can be prevented.

図14はこの対策の具体例を示すもので、基材270と基材270の表面を覆う高熱伝導率層272とからなる複合構造の遮蔽部材27を示すものである。この場合、高熱伝導率層272の熱伝導率は、少なくとも基材270の熱伝導率よりも大きくする。具体的には、室温で30W/(m・K)以上、望ましくは80W/(m・K)以上の熱伝導率を有する材料で高熱伝導率層272を形成する。このような材料の具体例として、銅系材料、アルミ系材料、あるいはニッケル系材料を挙げることができる。なお、高熱伝導率層272は、低熱反射率層271と同様に被膜や薄板材で形成することができる。   FIG. 14 shows a specific example of this measure, and shows a composite structure shielding member 27 comprising a base material 270 and a high thermal conductivity layer 272 covering the surface of the base material 270. In this case, the thermal conductivity of the high thermal conductivity layer 272 is at least larger than the thermal conductivity of the base material 270. Specifically, the high thermal conductivity layer 272 is formed of a material having a thermal conductivity of 30 W / (m · K) or higher, preferably 80 W / (m · K) or higher at room temperature. Specific examples of such materials include copper-based materials, aluminum-based materials, and nickel-based materials. Note that the high thermal conductivity layer 272 can be formed of a film or a thin plate material in the same manner as the low thermal reflectance layer 271.

高熱伝導率層272は、遮蔽部材27の加熱源23側の表面およびその反対面のうち、何れか一方の表面の全体に渡って形成される。図14の実施形態では、一例として基材270の、加熱源23と対向する面とは反対側の面に高熱伝導率層272を形成している。この場合、基材270の加熱源23と対向する表面は、反射部材26の加熱源23と対向する表面よりも小さい熱反射率にする必要がある。   The high thermal conductivity layer 272 is formed over the entire surface of either one of the surface on the heat source 23 side of the shielding member 27 and the opposite surface thereof. In the embodiment of FIG. 14, as an example, the high thermal conductivity layer 272 is formed on the surface of the base material 270 opposite to the surface facing the heating source 23. In this case, the surface of the base material 270 facing the heating source 23 needs to have a smaller thermal reflectance than the surface of the reflecting member 26 facing the heating source 23.

そのような熱反射率を有する基材270を使用できない場合には、図15に示すように、基材270の加熱源23側の表面に、図13の実施形態で述べた低熱反射率層271を形成する。これにより、反射部材26の過昇温や定着ベルト21内部の大熱容量化を防止してエネルギーロスを低減することができる。   When the base material 270 having such heat reflectivity cannot be used, the low heat reflectivity layer 271 described in the embodiment of FIG. 13 is formed on the surface of the base material 270 on the heating source 23 side as shown in FIG. Form. Thereby, it is possible to prevent an excessive temperature rise of the reflecting member 26 and a large heat capacity inside the fixing belt 21 to reduce energy loss.

図13〜図15では、二層以上の複合構造にした遮蔽部材27を例示しているが、遮蔽部材27に求められる上記の各物性(所定の熱反射率、30W/(m・K)以上の熱伝導率、さらに好ましくは350℃以上の耐熱性)を満たす材料(例えば銅系材料、アルミ系材料、あるいはニッケル系材料)であれば、その材料自体で遮蔽部材27を形成しても構わない。   13 to 15 exemplify the shielding member 27 having a composite structure of two or more layers, but each of the physical properties required for the shielding member 27 (predetermined thermal reflectance, 30 W / (m · K) or more. The shielding member 27 may be formed of the material itself as long as it is a material (for example, a copper-based material, an aluminum-based material, or a nickel-based material) that satisfies the above thermal conductivity, more preferably heat resistance of 350 ° C. or higher. Absent.

以上に述べた各実施形態では、エネルギーロスを低減するため、遮蔽部材27の熱反射率を所定の条件に規定しているが、この目的は、材料物性だけでなく、反射部材26の形態に配慮を加えることでも達成することができる。   In each of the embodiments described above, in order to reduce energy loss, the thermal reflectance of the shielding member 27 is defined as a predetermined condition. However, this purpose is not limited to the material physical properties, but the shape of the reflecting member 26. It can also be achieved with care.

具体的には、図16(a)に示すように、加熱源23の周囲に配置された反射部材26のうち、加熱源23の両側方に配置された側壁26a間の間隔W1を反射部材26の先端側ほど拡大させる。図16(b)に示す反射部材26’のように、側壁26a’間の間隔W2が先端側でも一定であると、加熱源23と反射部材26’の間の空間に熱がこもり易くなり、反射部材26の過昇温や定着ベルト21内部の大熱容量化の一因となるが、図16(a)に示す構成であれば、放熱が促進されるため、反射部材26の昇温、さらにはエネルギーロスを抑制することができる。また、図2に示すように、反射部材26とステー25の間の隙間29を局部的に大きくすれば、反射部材26の熱がステー25に伝わり難くなるので、エネルギーロスをさらに低減することができる。   Specifically, as shown in FIG. 16A, among the reflecting members 26 arranged around the heating source 23, the interval W <b> 1 between the side walls 26 a arranged on both sides of the heating source 23 is set as the reflecting member 26. Enlarge the tip side of. If the interval W2 between the side walls 26a ′ is constant even on the tip side as in the reflecting member 26 ′ shown in FIG. 16B, heat tends to be trapped in the space between the heating source 23 and the reflecting member 26 ′. Although this contributes to excessive heating of the reflecting member 26 and an increase in the heat capacity inside the fixing belt 21, the configuration shown in FIG. 16A promotes heat dissipation. Can suppress energy loss. Further, as shown in FIG. 2, if the gap 29 between the reflecting member 26 and the stay 25 is locally increased, the heat of the reflecting member 26 becomes difficult to be transmitted to the stay 25, so that the energy loss can be further reduced. it can.

なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上記実施形態では、定着ベルトを用いた定着装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、定着ベルトの代わりに中空(筒状)又は中実の定着ローラを用いた構成にも本発明を適用することは可能である。また、遮蔽部材の形状は、上述の実施形態に限定されることはない。使用する紙サイズに応じて、遮蔽部材が3つ以上の段差部を有する形状に形成してもよい。また、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置も、図1に示すようなプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等とすることが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a fixing device using a fixing belt has been described as an example. However, a configuration in which a hollow (cylindrical) or solid fixing roller is used instead of the fixing belt. It is possible to apply the present invention. Further, the shape of the shielding member is not limited to the above-described embodiment. Depending on the paper size used, the shielding member may be formed in a shape having three or more step portions. Further, the image forming apparatus equipped with the fixing device according to the present invention is not limited to the printer as shown in FIG. 1, but can be a copying machine, a facsimile, or a complex machine thereof.

20 定着装置
21 定着ベルト(定着部材)
22 加圧ローラ(対向部材)
23 ハロゲンヒータ(加熱源)
24 ニップ形成部材
25 ステー(支持部材)
26 反射部材
27 遮蔽部材
40 ベルト保持部材
41 スライド部材
270 基材
271 低熱反射率層
272 高熱伝導率層
P 用紙(記録媒体)
20 Fixing device 21 Fixing belt (fixing member)
22 Pressure roller (opposing member)
23 Halogen heater (heating source)
24 Nip forming member 25 Stay (support member)
26 Reflecting member 27 Shielding member 40 Belt holding member 41 Slide member 270 Base material 271 Low thermal reflectance layer 272 High thermal conductivity layer P Paper (recording medium)

特開2008−139779号公報JP 2008-139779 A

Claims (7)

回転可能な定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記定着部材の外周面に当接してニップ部を形成する対向部材と、
前記加熱源の周囲に配置された反射部材と、
前記加熱源と前記定着部材の間に配置された遮蔽部材とを備え、
前記遮蔽部材に前記加熱源から前記定着部材へ向かう熱を遮蔽する遮蔽部が設けられた定着装置において、
前記定着部材の内部の前記遮蔽部材のうち少なくとも前記遮蔽部の、前記定着部材の内部の前記加熱源と対向する表面の熱反射率を、
前記定着部材の内部の前記反射部材の、前記加熱源と対向する表面の熱反射率よりも小さくし、
前記反射部材は、前記加熱源と、前記反射部材を支持する前記定着部材の内部の金属材料の支持部材との、間に配置されたことを特徴とする定着装置。
A rotatable fixing member;
A heating source for heating the fixing member;
An opposing member that contacts the outer peripheral surface of the fixing member to form a nip portion;
A reflective member disposed around the heating source;
A shielding member disposed between the heating source and the fixing member;
In the fixing device in which the shielding member is provided with a shielding portion that shields heat from the heating source toward the fixing member.
The thermal reflectance of the surface of the shielding member inside the fixing member, the surface of the shielding part facing the heating source inside the fixing member,
Smaller than the thermal reflectance of the surface of the reflecting member inside the fixing member facing the heating source,
The fixing device, wherein the reflecting member is disposed between the heating source and a metal material supporting member inside the fixing member that supports the reflecting member.
遮蔽部材のうち、少なくとも遮蔽部の加熱源と対向する領域が、基材と、基材の加熱源側の表面を覆い、かつ基材よりも低い熱反射率を有する低熱反射率層とを有する請求項1に記載の定着装置。 Of the shielding member, at least a region facing the heating source of the shielding part has a base material and a low thermal reflectance layer that covers the surface of the base material on the heating source side and has a lower thermal reflectance than the base material. The fixing device according to claim 1. 遮蔽部材が、基材と、基材の表面を覆い、かつ基材よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導率層とを有する請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the shielding member includes a base material and a high thermal conductivity layer that covers the surface of the base material and has a higher thermal conductivity than the base material. 遮蔽部材を、熱伝導率30W/(m・K)以上の高熱伝導材料で形成した請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the shielding member is formed of a high thermal conductivity material having a thermal conductivity of 30 W / (m · K) or more. 定着部材が筒状の部材であり、定着部材の内部に加熱源、遮蔽部材、および反射部材が配置されている請求項1〜4何れか1項に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the fixing member is a cylindrical member, and a heating source, a shielding member, and a reflecting member are disposed inside the fixing member. 定着部材が無端状の定着ベルトであり、定着ベルトの内部に、ニップ部を形成するニップ形成部材と、ニップ形成部材を支持する支持部材とが配置されている請求項5記載の定着装置。 The fixing device according to claim 5, wherein the fixing member is an endless fixing belt, and a nip forming member that forms a nip portion and a support member that supports the nip forming member are disposed inside the fixing belt. 請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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