JP2021009208A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真式プリンタ、複写機及びファクシミリ等に用いる定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device used in an electrophotographic printer, a copier, a facsimile and the like.
従来、電子写真方式を用いて白黒画像又はカラー画像を形成する複写機、プリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置は、印刷用紙上に転写されたトナー像を定着するための定着装置を有する。この定着装置は、熱源であるヒータと耐熱性エンドレスベルトを用いるサーフ方式(SURF System)と称される構成としたものがあり、耐熱性エンドレスベルトとヒータ間の潤滑性を保つため耐熱性を有する潤滑グリス層を介在させてある。 Conventionally, an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile that forms a black-and-white image or a color image by using an electrophotographic method has a fixing device for fixing a toner image transferred on printing paper. This fixing device has a configuration called a surf system (SURF System) that uses a heater as a heat source and a heat-resistant endless belt, and has heat resistance to maintain lubricity between the heat-resistant endless belt and the heater. A lubricating grease layer is interposed.
このような定着装置及び画像形成装置としては、特許文献1(特開平11−84919号公報)に開示されたものがあり、加熱用ヒータと定着フィルム間の潤滑性を考慮して耐熱性グリスを介在させたものである。 As such a fixing device and an image forming device, there is one disclosed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-84919), and heat-resistant grease is applied in consideration of the lubricity between the heating heater and the fixing film. It is intervened.
しかしながら、上記構成の画像形成装置では、熱拡散部材と熱伝導グリス層の両方を備えることにより温度ムラや熱伝導性を向上させたサーフ方式の定着装置とした場合、ヒータと熱拡散部材の間に熱伝導グリス層を保持することが望ましい。熱伝導グリス層の塗布量は、塗りムラの発生を防止するため余分に塗布され、塗布した熱伝導グリス層の一部が漏れ、溢れ出る可能性がある。また、耐熱性エンドレスベルトの内周面と熱拡散部材の間には潤滑性を保つため潤滑グリス層を塗布するため、溢れ出た熱伝導グリスが、潤滑グリス層に混入すると摺動性に影響が出る可能性がある。 However, in the image forming apparatus having the above configuration, when a surf type fixing device having both a heat diffusion member and a heat conductive grease layer is provided to improve temperature unevenness and heat conductivity, between the heater and the heat diffusion member. It is desirable to retain a heat conductive grease layer. The amount of the heat conductive grease layer applied is excessively applied in order to prevent the occurrence of uneven coating, and a part of the applied heat conductive grease layer may leak and overflow. In addition, since a lubricating grease layer is applied between the inner peripheral surface of the heat-resistant endless belt and the heat diffusion member to maintain lubricity, if the overflowing heat conductive grease mixes with the lubricating grease layer, it affects the slidability. May appear.
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、塗布した熱伝導グリス層の一部が漏れ出しても、漏れた熱伝導グリスを熱拡散部材の内側に留まらせ、これにより、耐熱性エンドレスベルトの潤滑性に影響しない定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to such a problem, and even if a part of the applied heat conductive grease layer leaks, the leaked heat conductive grease stays inside the heat diffusion member. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming device that do not affect the lubricity of the heat-resistant endless belt.
本発明は上記の課題を解決するために、 印刷用紙上のトナー画像を加熱により定着する定着装置において、前記印刷用紙に当接し、前記印刷用紙を加熱する環状の定着ベルトと、該定着ベルトの前記環状の内側にベルト加熱部とを設け、該ベルト加熱部は、前記印刷用紙の搬送方向の上流及び下流の少なくとも一方の端部に設けられた起立部と、前記搬送方向に設けられた底面部を有し、前記底面部が前記定着ベルトの内周面と摺接する熱拡散部材と、該熱拡散部材の前記底面部に対向して設けられ、前記熱拡散部材を加熱する発熱部と、該発熱部を挟んで前記熱拡散部材の反対側に位置し、前記熱拡散部材の前記起立部を収容する溝部を有するホルダと、前記熱拡散部材の前記底面部及び前記発熱部の間に設けられた第1のグリス層とを有し、更に、前記起立部の前記発熱部の有する側にグリス溜りを設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises an annular fixing belt that abuts on the printing paper and heats the printing paper in a fixing device that fixes the toner image on the printing paper by heating, and the fixing belt. A belt heating portion is provided inside the annular shape, and the belt heating portion includes an upright portion provided at at least one end of the printing paper upstream and downstream in the transport direction, and a bottom surface provided in the transport direction. A heat diffusion member having a portion and having the bottom surface portion in sliding contact with the inner peripheral surface of the fixing belt, and a heat generating portion provided facing the bottom surface portion of the heat diffusion member to heat the heat diffusion member. A holder located on the opposite side of the heat diffusion member and having a groove for accommodating the upright portion of the heat diffusion member is provided between the bottom surface portion and the heat generation portion of the heat diffusion member. It is characterized in that it has a first grease layer, and further, a grease reservoir is provided on the side of the upright portion having the heat generating portion.
本発明は上記特徴を有するので、定着装置の熱拡散部材の起立部の発熱部の有する側、即ち熱拡散部材の内側にグリス溜りを設けたため、熱拡散部材の内側の発熱部に塗布した第1のグリス層から熱伝導グリスが漏れ出しても熱拡散部材の内側に留まらせることができるので、第1のグリスが溢れて第2のグリス層としての潤滑グリス層に混入することがなく、耐熱性エンドレスベルトの潤滑性に影響を与えないという効果を奏する。 Since the present invention has the above-mentioned characteristics, since the grease pool is provided on the side of the upright portion of the heat diffusion member of the fixing device, that is, inside the heat diffusion member, the grease pool is applied to the heat generation portion inside the heat diffusion member. Even if the heat conductive grease leaks from the grease layer of 1, it can stay inside the heat diffusion member, so that the first grease does not overflow and mix with the lubricating grease layer as the second grease layer. It has the effect of not affecting the lubricity of the heat-resistant endless belt.
(第1の実施の形態)
以下、第1の実施の形態について図面を用いて説明する。図2は第1の実施の形態に関わる画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置1は、いわゆるカラープリンタであり、例えば、A4サイズ及びA3サイズ等の大きさの異なる印刷用紙Pに対して、所望のカラー画像を印刷できる。画像形成装置1は、略箱型に形成されたプリンタ筐体2の内部に種々の部位が配設されている。以下、各部の説明を行う。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment. The image forming apparatus 1 is a so-called color printer, and can print a desired color image on printing papers P having different sizes such as A4 size and A3 size, for example. In the image forming apparatus 1, various parts are arranged inside the
画像形成装置1は、制御部3を構成する制御基板及び動作プログラムにより全体が制御される。この制御部3は、図示しない上位装置と無線又は有線により接続されている。制御部3は、この上位装置から印刷対象の画像を表す画像データ及び印刷指示が与えられると、印刷用紙Pの表面に印刷画像を形成する印刷処理を実行する。
The entire image forming apparatus 1 is controlled by the control board and the operation program constituting the
プリンタ筐体2の最下部には、印刷用紙Pを収納する給紙トレイ4が配設されている。給紙トレイ4の一端には、給紙部5が設けられている。給紙部5は、給紙トレイ4の下流側(図示右方)に設けたピックアップローラ6及び印刷用紙Pを搬送経路に沿って下流側に案内する搬送ガイド等で構成する搬送路7がある。搬送路7には、印刷用紙Pを挟持可能に互いに対向圧接する摩擦ローラで形成する給紙ローラ対8、レジストローラ対9及び搬送ローラ対10が配設してある。
At the bottom of the
給紙部5には、レジストローラ対9の直下に印刷用紙Pの有無を検出するレジストセンサ11が設けられ、また搬送ローラ対10の直後には印刷用紙Pの有無を検出する書出センサ12が配設されている。この書出センサ12は、印刷用紙Pの先端位置を検出し、後述する画像形成ユニットに受け渡すためのタイミングをとるためのものである。これらのレジストセンサ11及び書出センサ12は光学系の光センサであるが、機械的なものでも良い。
The
給紙部5は、制御部3の制御に基づいて、各ローラを適宜回転させることにより、給紙トレイ4に積層した状態で収容している印刷用紙Pを1枚ずつ分離しながら、ピックアップする。ピックアップされた印刷用紙Pは搬送路7に沿って搬送され、やがてレジストローラ対9に当接させる。
Based on the control of the
レジストローラ対9は、回転が適宜制御されており、印刷用紙Pに摩擦力を作用させることにより斜行を修正し、印刷用紙Pの先端部の曲りを修正し搬送する。続けて給紙部5は印刷用紙Pを搬送路7に沿って更に搬送し、やがて書出センサ12の下流側に配設されている中搬送部13に引き渡す。
The rotation of the
中搬送部13には、給紙部5側に転写ベルト駆動ローラ14及び後ろ側に配設される後ローラ15がある。両ローラの外周部に環状ベルトからなる転写ベルト16が張架される構成となっている。この中搬送部13は、図示しないモータから転写ベルト駆動ローラ14に対して駆動力が伝達されると、後ローラ15を適宜回転させる。これにより転写ベルト16を矢印Fで示す搬送方向に走行させる。
中搬送部13は、給紙部5からの印刷用紙Pが引き渡されると、転写ベルト16の上面側に印刷用紙Pを載置した状態で転写ベルト16の走行に伴って、印刷用紙Pを下流側に搬送する。この搬送時に印刷用紙Pの表面にトナー画像が転写される。
The
When the printing paper P from the
中搬送部13の上方には、4個の画像形成ユニット17K、17C、17M及び17Yが順に配設されている。画像形成ユニット17K、17C、17M及び17Y(以後、まとめて画像形成ユニット17とも称す)は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)及びイエロー(Y)の各色にそれぞれ対応している。画像形成ユニット17K、17C、17M及び17Yは、トナー色が相違しているのみで、同様な構成である。
Four
ここで、画像形成ユニット17について説明する。図3は第1の実施の形態に関わる画像形成ユニットの説明図である。画像形成ユニット17は、図示するように画像形成部31、トナーカートリッジ32及びプリントヘッド33等により構成されており、下方に配設されている転写ローラ18との間に前述した転写ベルト16を挟んでいる。画像形成ユニット17及びこれを構成する各部品は、印刷用紙Pの横幅方向、即ち印刷用紙Pの搬送方向Fに水平直角な方向の長さに応じて十分な長さを有している。
Here, the image forming unit 17 will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of an image forming unit according to the first embodiment. As shown in the figure, the image forming unit 17 is composed of an
トナーカートリッジ32は、現像剤としてのトナーを収容しており、画像形成部31の上部に配設されている。このトナーカートリッジ32は、収容しているトナーを画像形成部31のトナー収容部34へ供給する。画像形成部31は、前述のトナー収容部34、更に供給ローラ35、現像ローラ36、規制ブレード37、感光体ドラム38及び帯電ローラ39が組み込まれている。
The
供給ローラ35、現像ローラ36、感光体ドラム38及び帯電ローラ39は、印刷用紙Pの横幅方向に沿わせた円柱状に形成され、それぞれ帯電可能になっている。規制ブレード37は、所定の厚さを有するステンレス鋼板からなり、僅かに弾性変形させた状態で、その一部を現像ローラ36の外周面に当接させてある。
The
画像形成部31は、図示しないモータからの駆動力が供給されることにより、供給ローラ35、現像ローラ36及び帯電ローラ39を矢印Lで示す方向に回転させると共に、感光体ドラム38を矢印Rで示す方向に回転させる。更に画像形成部31は、供給ローラ35、現像ローラ36、規制ブレード37及び帯電ローラ39に、それぞれ所定のバイアス電圧を印加することにより、それぞれ帯電させる。
The
供給ローラ35は、帯電によりトナー収容部34内のトナーを外周面に付着させ、回転により、このトナーを現像ローラ36の外周面に付着させる。現像ローラ36は、規制ブレード37によって外周面から余分なトナーが除去された後、この外周面を感光体ドラム38の外周面に当接させる。このとき現像ローラ36の外周面に付着しているトナーは、マイナス電位に帯電されている。
The
帯電ローラ39は、帯電した状態で感光体ドラム38と当接することにより、当該感光体ドラム38の外周面を一様にマイナス電位に帯電させる。プリントヘッド33には、多数のLED(Libht Emitting Diode)でなる発光素子が印刷用紙Pの横幅方向に沿って直線状に配設されている。このプリントヘッド33は、制御部3から供給される画像データ信号に基づいた発光パターンで発光することにより、感光体ドラム38を露光し、光を照射した箇所のみ電位を上昇させる。これにより、感光体ドラム38の外周面には、静電潜像が形成される。
The charging
続いて感光体ドラム38を、矢印Rで示す方向に回転することにより、静電潜像を形成した箇所を現像ローラ36と当接させる。これにより感光体ドラム38の外周面には、静電潜像に基づいたトナーが付着し、画像データに基づいたトナー画像が現像される。クリーニングブレード40は、転写後に感光体ドラム38上に残留したトナーを掻き取り、除去する。
Subsequently, the
転写ローラ18は、感光体ドラム38の直下に位置しており、その外周面における上端近傍と感光体ドラム38の下端近傍との間に、転写ベルト16を挟んでいる。この転写ローラ18には、所定のバイアス電圧が印加されると共に、転写ベルト16により矢印Lで示す方向に従動回転される。これにより、画像形成ユニット17は、搬送路7に沿って印刷用紙Pが搬送されていた場合、感光体ドラム38の外周面に現像されたトナー画像をこの印刷用紙P上に転写することができる。
The
このようにして各画像形成ユニット17は、搬送路7に沿って搬送されてくる印刷用紙Pに対し、それぞれの色によるトナー画像を順次転写して重ね合わせつつ、下流側に搬送する。多色印刷の場合には、画像形成ユニット17K、17C、17M、17Yの順に駆動させる。この時に制御部3は、搬送ローラ対10及び転写ベルト16の駆動量及び駆動タイミングを制御することになる。
In this way, each image forming unit 17 sequentially transfers and superimposes the toner images of the respective colors on the printing paper P transported along the
図2に戻り、説明を続ける。中搬送部13における後ローラ15の下側には、転写ベルト16に当接する位置に配設され、転写ベルト16に付着した残トナーを掻き落とすためのクリーニングブレード19がある。クリーニングブレード19は可撓性のゴム材又はプラスチック材で成る。更に、このクリーニングブレード19により掻き落とされた廃トナーを収容する廃トナーボックス20が配設されている。
中搬送部13の後端近傍には、定着装置としての定着部21が配設されている。定着部21は、トナー画像が転写された印刷用紙Pが搬送路7に沿って搬送されてくると、この印刷用紙Pに対して熱及び圧力を加えることによりトナー画像を溶着させる。なお、定着部21の詳細については後述する。
Returning to FIG. 2, the explanation will be continued. Below the
A fixing
定着部21の下流側には、排紙部22が配設されている。排紙部22は、印刷用紙Pを案内する搬送ガイドを有する搬送路23、搬送ローラ対24、排出ローラ対25及び排出センサ26で構成される。この排紙部22は、制御部3の制御に従って各ローラ対を適宜回転させる。これにより印刷用紙Pは、定着部21から搬送路23に引き渡され、プリンタ筐体2の上面に形成された排出トレイ27へ排出される。
A
図4は第1の実施の形態に関わる定着部の概略構成図である。定着装置としての定着部21は、印刷用紙Pの搬送方向Fに対して水平直角方向に長尺状であり、印刷用紙Pを介して上下に対向配置される定着ベルトユニット50及び加圧ローラ60を含んで構成される。定着部21は、画像形成装置1に対して一体的に形成されるか、又は画像形成装置1に対して着脱可能に装着されている。
定着ベルトユニット50は、定着ベルト51、ホルダとしてのベルトガイド52及び加圧板金53等により構成され、図示しない支持部材により平行に軸支されている。また高温部となるため上フレーム211により覆い、直接的に触手するのを困難にしてある。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a fixing portion according to the first embodiment. The fixing
The fixing
定着ベルト51は、印刷用紙P上のトナーに対して加熱するための部材である。定着ベルト51は環状で、ホルダとしてのベルトガイド52に沿って回転可能に構成され、加圧ローラ60の回転動作に伴って追従回転する。定着ベルト51は、環状の基材と、この基材の外周面上に設けた弾性層及び離型層とからなり、可撓性を有する部材となっている。
ホルダとしてのベルトガイド52は、定着ベルト51の回転動作を摺接しながらガイドする部材であると共に、後述する発熱部としてのヒータ56及び温度検出部としてのサーミスタ58等を保持可能になっている(以下、ベルトガイドという)。定着ベルト51の内周面は、ベルトガイド52の上流側及び下流側に設けた円弧状ガイド部524(図1参照)に当接することにより曲面を形成する。
The fixing
The
ベルトガイド52の下端部には、発熱部としてのヒータ56を有するベルト加熱部54(図示破線部)が形成される。本実施の形態に関するベルト加熱部54は、定着ベルト51の環状内側に設けられると共に、定着ベルト51の内周面に摺接して定着ベルト51に熱を拡散する熱拡散部材55を有する。ベルト加熱部54の詳細は図1において後述する。
加圧板金53は、金属板を逆U字状に曲げ加工したものであり、コイルバネ等で構成される図示しない加圧機構を有し、ベルトガイド52を矢印Aで示す方向に押圧する。これにより、定着ベルト51と加圧ローラ60との間に、搬送方向Fに沿った所定の幅を有する図示しないニップ部が形成される。
At the lower end of the
The
一方、加圧ローラ60は、定着ベルトユニット50との間に前述したニップ部が形成できるように配設されており、定着動作の際に、印刷用紙P上のトナーに対して圧力を付与する部材である。加圧ローラ60は、軸中心から外周側に向かって、芯金61、弾性層62及び離型層63の順に形成されている。芯金61の軸端部には、図示しないギアが結合される。
On the other hand, the
加圧ローラ60は、図示しない定着モータからのギア接続による回転力を得て、前述した芯金61に結合した図示しないギアを介して、矢印Bで示す方向への回転力が伝達される。これにより、搬送方向Fの上流から搬送される印刷用紙Pを、定着ベルト51と加圧ローラ60により形成した当接部(ニップ部)に取り込む。
上フレーム211には、印刷用紙Pの先端をガイドするガイド部材212が取付けられている。加圧ローラ60の芯金61は、下フレーム213に配した図示しない軸受部材により軸支されている。
The pressurizing
A
次に、ベルト加熱部54について説明する。図1は第1の実施の形態に関わるベルト加熱部の横断面図である。本図は図4における破線枠で示すベルト加熱部54の周辺を含む拡大図を示す。
ベルト加熱部54は、前述のように定着ベルト51の環状の内側に設けられる。ベルト加熱部54は、熱を定着ベルト51へ拡散する熱拡散部材55と、その上に定着ベルト51を加熱するためのヒータ56と、その上に設けた保熱板57と、更にその上にベルトガイド52の下端部に埋め込まれた温度検出部としてのサーミスタ58を主な構成とする。そして、各部材は平面状部材、即ち板状部材が多層状に形成され、各部材の間は後述するグリスが塗布されている。各部材は印刷用紙Pの搬送方向Fに対して水平直角方向に長尺状である。
Next, the
The
ベルトガイド52はその下端部において、印刷用紙Pの搬送方向Fの上流端部及び下流端部(図示では左右)に上流側円弧状ガイド部524a及び下流側円弧状ガイド部524bが形成され、両端の間は熱拡散部材55が配置され、平らな底面部550をなしている。熱拡散部材55の平らな底面部550の下面に定着ベルト51の内周面が摺接する。定着ベルト51の外周面には、加圧ローラ60が当接する。
At the lower end of the
ベルト加熱部54の各部材の間に塗布するグリスは、後述する第1のグリス層としての熱伝導グリス層G1(G1−1、G1−2と図示する)及び第2のグリス層としての潤滑グリス層G2の2種類が塗布される。熱伝導グリス層G1−1及びG1−2は、同一物質であるので第1のグリス層としての熱伝導グリス層G1と称する。なお、熱伝導グリス層G1及び潤滑グリス層G2は、半個体又は半流動体であるが、物理的な特性が異なるものである。
The grease applied between the members of the
定着ベルト51の内周面側に摺接するベルト加熱部54の最下部は、熱拡散部材55が配設される。熱拡散部材55の下面側には定着ベルト51が摺接し、熱拡散部材55と定着ベルト51との摺接面には第2のグリス層としての潤滑グリス層G2が予め塗布されている。
熱拡散部材55の上面側は発熱部としてのヒータ56が対向して設けられる。この熱拡散部材55とヒータ56の対向面には、第1のグリス層としての熱伝導グリス層G1−1が予め塗布されている。この塗布される熱伝導グリス層G1−1により、後述するヒータ56の発熱帯566と熱拡散部材55と隙間が埋められる。
A
A
ヒータ56の上面側には、保熱板57が覆設される。この保熱板57とヒータ56の対向面にも、第1のグリス層としての熱伝導グリス層G1−2が予め塗布される。よって、保熱板57の下面側は熱伝導グリス層G1−2を介してヒータ56が対向して設けられ、また上面側はベルトガイド52に当接することになる。
ベルトガイド52の下面には、温度検出部としてのサーミスタ58が埋設される。サーミスタ58と保熱板57の当接面にも、図示しない熱伝導グリス層を塗布すれば、両部品間の隙間が埋められ、サーミスタ58による検出温度の精度確保につながる。
A
A
ベルトガイド52の下方は、上流側円弧状ガイド部524aの下流側に隣接して上流側逃げ溝部522aが垂直方向に形成され、下流側円弧状ガイド部524bの上流側に隣接して下流側逃げ溝部522bが垂直方向に形成してある。上流側逃げ溝部522a及び下流側逃げ溝部522bは下方に開口部を有する。
また熱拡散部材55は、上流側円弧状ガイド部524a及び下流側円弧状ガイド部524bの近傍に、印刷用紙Pの搬送方向Fの上流端部から垂直方向に折曲された上流側起立部551aが形成され、同じく下流端部から垂直方向に折曲された下流側起立部551bが形成され、底面部550と合わせて断面が略U字形をしている。この上流側起立部551a及び下流側起立部551bは、それぞれベルトガイド52の上流側逃げ溝部522a及び下流側逃げ溝部522bの開口部から嵌入され収容されており、上流側逃げ溝部522a及び下流側逃げ溝部522bとの間に所定の間隙を設けてある。
Below the
Further, the
以上説明した、熱拡散部材55、ヒータ56及び保熱板57は、図示しない固定手段によりベルトガイド52に固定される。なお、上流側逃げ溝部522a及び下流側逃げ溝部522b、上流側起立部551a及び下流側起立部551bは、ベルトガイド52の印刷用紙Pの搬送方向Fの中心、即ち左右方向の中心に対し略対称で、形状及び機能も同一であるので、総称して説明するときはそれぞれ逃げ溝部522、起立部551と称する。
The
ベルトガイド52には、熱拡散部材55における上流側起立部551aの下流側直近に、本実施の形態に関わる上流側グリス溜り523aを形成し、更に下流側起立部551bの上流側直近に、下流側グリス溜り523bを形成する(図示の半影部参照)。この上流側グリス溜り523a及び下流側グリス溜り523bはベルトガイド52の一部からなる空間であり、物体が存在しない空洞となる。なお、上流側グリス溜り523a及び下流側グリス溜り523bは、ベルトガイド52の印刷用紙Pの搬送方向Fの中央、即ち左右方向の中央に対し略対称で、形状及び機能も同一であるので、総称して説明するときはグリス溜り523と称する。
In the
長尺状の熱拡散部材55の断面略U字形の内側、即ち上流側起立部551a及び下流側起立部551bの間は、前述のように長尺状のヒータ56及び保熱板57を介在させることになる。ヒータ56及び保熱板57の幅、即ち印刷用紙Pの搬送方向Fの幅は、ヒータ56及び保熱板57を組み込むために上流側起立部551aと下流側起立部551b間の距離より小さくする。この組み込むため隙間Q(図5に示すQ参照)が熱伝導グリスG1eの漏出経路Uとなる。
As described above, the
本実施の形態に関するグリス溜り523は、熱拡散部材55の近傍で、ヒータ56又は保熱板57の端部と起立部551により形成される隙間Qとしての漏出経路Uに連接する広い空間である。
定着部21の動作中、熱伝導グリス層G1の熱伝導グリスG1eは隙間Qとしての漏出経路Uに沿って矢印に示す方向に漏れ出し、上昇する場合がある。その時には、隙間Qにより位置規制されていた熱伝導グリスG1eはその位置規制から解放され、このグリス溜り523に流れ込むことになる。
The
During the operation of the fixing
ヒータ56は発熱帯566を有する。発熱帯566は、上流側グリス溜り523aの下流側端部から印刷用紙Pの搬送方向Fの上面から見て距離Tだけ離れて配置されることにより、範囲Cが発熱帯566の発熱幅となる。ヒータ56の発熱帯566は、熱拡散部材55側への浮き上がりが発生しないようにベルトガイド52により密着、加圧させるため、上流側グリス溜り523aから距離Tだけ離間している。この離間している距離Tは0(ゼロ)以上とする。なお、ベルトガイド52は前述した通り加圧板金53により、加圧ローラ60側に押圧されている。
The
図5は第1の実施の形態に関わるベルト加熱部の構成を示す分解図である。ベルト加熱部54のベルトガイド52は印刷用紙Pの搬送方向Fの上流端部及び下流端部の略中央部に、即ち図示する左右方向の略中央部に、サーミスタ58の埋設部となる取付逃げ521を形成してある。サーミスタ58は、この取付逃げ521に外力が加わらないよう配慮して嵌め込まれる。前述した通り、取付逃げ521の上流側及び下流側には、上流側グリス溜り523a及び下流側グリス溜り523bが空間として形成される。更に上流側グリス溜り523aの上流側には隣接して上流側逃げ溝部522aが連接して形成してあり、下流側グリス溜り523bの下流側には隣接して下流側逃げ溝部522bが連接して形成してある。
FIG. 5 is an exploded view showing the configuration of the belt heating unit according to the first embodiment. The
上流側逃げ溝部522a及び下流側逃げ溝部522bには、熱拡散部材55の上流側起立部551a及び下流側起立部551bが当接しない状態で嵌入され固定される。前述のようにベルトガイド52と熱拡散部材55の間には、保熱板57及びヒータ56が挟み込まれ、ヒータ56の表裏両面には熱伝導グリス層G1−1及びG1−2が塗布されることになる。熱拡散部材55の下面には、定着ベルト51が位置付けられ、摺接面として機能するために潤滑グリス層G2が塗布される。
この起立部551は、熱拡散部材55の底面部550から起立部551の起立上端部554a及び554bまでの屈曲高さHを有する。屈曲高さH及び図中の符号Sについては後述する。
The upstream side
The
発熱部としてのヒータ56は、ステンレス又はセラミックスを基材とした長尺状を有している。ヒータ56は所定の抵抗材料を所定のパターンで形成した面状ヒータである発熱帯566を有している。この面状ヒータである発熱帯566は発熱を行うため、図示しないが、電気的に接続されて耐圧ガラスによるガラスコーティングが施されている。
The
前述のように、ベルトガイド52により、ヒータ56の発熱帯566を熱拡散部材55側への浮き上がりが発生しないように密着させて加圧する。なお、上流側グリス溜り523aの下流側端部から発熱帯566までの離間している距離Tは0(ゼロ)以上とするのは、前述した通りで、換言すると、上面から見て長尺状のヒータ56の発熱帯566を避けた位置に上流側グリス溜り523aを設けることになる。
As described above, the
温度検出部としてのサーミスタ58は、保熱板57の上面側に密着した状態で取り付けられており、ヒータ56の温度に応じて抵抗値を変化させる。制御部3はサーミスタ58における抵抗値の変化を電圧又は電流の変化として検出し、これを基にヒータ56の発熱温度を検出する。図5においては後述の説明上、長尺状の保熱板57の幅をW2とし、長尺状の熱拡散部材55の幅をW3とする。
The
図6は第1の実施の形態に関わるベルト加熱部のグリス溜りを示す要部断面図である。第1の実施の形態に関わるベルト加熱部54は、図6に示すように、上流側起立部551aに対してヒータ56の有する側のベルトガイド52に、破線枠で示す上流側グリス溜り523aを設けたものである。ヒータ56及び保熱板57の上流側起立部551aとの隙間Q(図5参照)に漏れ出した熱伝導グリスG1eは、矢印で示す方向に隙間Q内を漏出経路Uとして上昇して上流側グリス溜り523aに流れ込むことになる。下流側起立部551bの近傍の下流側グリス溜り523bについても同様である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing the grease pool of the belt heating part according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the
次に、本願発明者による熱伝導グリス層の漏れに関する実験及び評価結果について説明する。まず、諸設定事項から説明する。図7は第1の実施の形態に関わるヒータの伝導グリス層の塗布範囲を示す説明図である。長尺状のヒータ56は、図7(a)に示すように、熱伝導グリス層の漏れに関する実験及び評価に使用する。ヒータ56の熱伝導グリス層G1の塗布範囲(M)は、ヒータ56の搬送方向Fの幅(W)=16[mm]、搬送方向Fに対して水平直角方向の長さ(D)=300[mm]とした。よって、熱拡散部材55とヒータ56間の塗布面積(X)は積算して4800[mm2]となる。また、図7(b)は熱拡散部材55の外形寸法を示す。長尺状の熱拡散部材55は図7(b)に示すように、熱伝導グリス層の漏れに関する実験及び評価に使用する。熱拡散部材55は底面部550の幅、即ち内幅(W1)=16.6[mm]、起立部551の高さ、即ち内面高さ(H)=2.5[mm]とした。
Next, the results of experiments and evaluations regarding leakage of the heat conductive grease layer by the inventor of the present application will be described. First, various setting items will be described. FIG. 7 is an explanatory view showing a coating range of the conductive grease layer of the heater according to the first embodiment. As shown in FIG. 7A, the
使用した熱伝導グリス層の比重:1.85[g/cm3]であり、熱伝導グリス層G1(G1−1とG1−2の合計)の塗布量(J)は、塗りムラ防止と塗布量の誤差を考慮して熱伝導グリス層G1−1及びG1−2それぞれ0.4[g]とした。熱伝導グリス層G1の総体積(K)は、0.4[g]×2ヶ所(G1−1及びG1−2)/1.85[g/cm3]=432[mm3]となり、約400[mm3]のグリスを塗布量とし、熱伝導グリス層の漏れに関して実験し、その結果を評価した。
なお、熱伝導グリスG1eは、シリコンオイル+金属フィラー(酸化亜鉛)である。また、潤滑グリス層G2は、フッ素系潤滑油(東レ・ダウコーニング社製、商品名:モリコート HP−300相当品)を使用した。
The specific gravity of the heat conductive grease layer used is 1.85 [g / cm 3 ], and the coating amount (J) of the heat conductive grease layer G1 (total of G1-1 and G1-2) is for preventing uneven coating and coating. Considering the amount error, the heat conductive grease layers G1-1 and G1-2 were set to 0.4 [g] respectively. The total volume (K) of the heat conductive grease layer G1 is 0.4 [g] x 2 places (G1-1 and G1-2) /1.85 [g / cm 3 ] = 432 [mm 3 ], which is about. Using 400 [mm 3 ] of grease as the coating amount, an experiment was conducted on the leakage of the heat conductive grease layer, and the result was evaluated.
The heat conductive grease G1e is silicon oil + metal filler (zinc oxide). Further, as the lubricating grease layer G2, a fluorine-based lubricating oil (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name: Moricoat HP-300 equivalent) was used.
熱伝導グリス層G1の塗布量(J)は、重量0.4[g]×表裏2面=0.8[g]であり、総体積は400[mm3]に固定した。グリス溜り523の容積、即ち上流側グリス溜り523a及び下流側グリス溜り523bの合計である総容積をパラメーターとした。「設定1」乃至「設定6」では、グリス溜り総容積を、0[mm3]乃至500[mm3]までを100[mm3]毎に変化させた。
The coating amount (J) of the heat conductive grease layer G1 was 0.4 [g] in weight × 2 front and back surfaces = 0.8 [g], and the total volume was fixed at 400 [mm 3 ]. The volume of the
次に、最適なグリス溜りの総容積の評価のための設定値について説明する。図8は第1の実施の形態に関わるグリス溜りの総容積の設定値を示す説明図である。図8(a)は、ベルトガイド52におけるグリス溜り523の容積を示す。グリス溜り523の容積は、縦(α)×横(β)×長さ(D)として算出される。長さ(D)は、印刷用紙Pの搬送方向に対する水平直角方向における熱伝導グリス層G1の塗布範囲長D=300mm(図7(a)参照)とし、評価のため縦(α)×横(β)をパラメーターとして変化させた。
図8(b)は設定値一覧表100を示す。設定値は[設定1]乃至[設定6]までとし、縦(α)×横(β)を各記載の数値として、グリス溜り523の容積とした。
Next, the set value for evaluating the optimum total volume of the grease reservoir will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a set value of the total volume of the grease pool according to the first embodiment. FIG. 8A shows the volume of the
FIG. 8B shows a
図9は第1の実施の形態に関わる画像形成装置の評価結果を示す説明図である。評価結果表200は、熱伝導グリス量201に対しグリス溜り総容積202を変化させたときの評価結果を評価結果203に示している。
評価結果203の「熱伝導グリス溢れ発生の有無」欄に示すように、「設定1」及び「設定2」では、漏れた熱伝導グリスG1eが起立部551を乗り越え、グリス溢れ事象が発生した。即ちグリス溜り523の総容積が、100[mm3]以下ではグリス溢れを防ぐことができない。
また、評価結果203の「ウオームアップ時間への影響の有無」欄に示すように、「設定6」であるグリス溜り523の総容積を500[mm3]とすると、ウオームアップ時間に影響有りと判断した。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an evaluation result of the image forming apparatus according to the first embodiment. The evaluation result table 200 shows the evaluation result when the
As shown in the “Presence / absence of heat conductive grease overflow” column of the evaluation result 203, in “Setting 1” and “Setting 2”, the leaked heat conductive grease G1e got over the standing
Further, as shown in the "Presence / absence of influence on warm-up time" column of the evaluation result 203, if the total volume of the
「ウオームアップ時間への影響の有無」の判断基準は、ヒータ56への加熱時間であるウオームアップ時間が12秒を超えるものを「影響有り」とした。ウオームアップ時間にグリス溜りが影響する理由としては、グリス溜りにより空間が設けられることにより、そのグリス溜りの介在する部分による押圧が減少して、ヒータ56との密着度が低下する。その結果として所定のウオームアップ完了温度に到達する時間を費やすためと想定する。
As a criterion for determining "whether or not there is an influence on the warm-up time", those having a warm-up time exceeding 12 seconds, which is the heating time for the
図10は第1の実施の形態に対する比較例のベルト加熱部のグリス溢れ状態を示す要部断面図である。ベルトガイド52において、破線枠で示す上流側グリス溜り523aが存在しない場合には、ヒータ56の上下両面に塗布された熱伝導グリス層G1−1、G1-2の熱伝導グリスG1eは、ヒータ56及び保熱板57の上流端部と上流側起立部551aの下流側面による隙間Q(図5参照)に沿って伝わり上昇する。やがて上昇した熱伝導グリスG1eは上流側起立部551aの起立上端部554aを乗り越えて、逃げ溝部522の中を矢印Eで示す方向に溢れ出し滴下し、定着ベルト51に垂れ落ちる。これにより、熱伝導グリスG1eは潤滑グリス層G2に混入してしまう。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part showing a grease overflow state of the belt heating part of the comparative example with respect to the first embodiment. In the
熱拡散部材55及びヒータ56間、並びにヒータ56及び保熱板57間の接触面の平滑性が高く密着した場合、熱伝導グリス層G1の最大塗布量0.4[g]×2(両面)=0.8[g]に近い量が漏れることになる。従って、熱拡散部材55の内側のベルトガイド52に設けるグリス溜り523の容積(Y)が、塗布した熱伝導グリス層G1の総体積(K)に対して、漏出経路Uとなる隙間Qを考慮して50%乃至75%とすることが望ましいと判断できる。
When the contact surfaces between the
次に、ヒータ56への塗布面積(X)に対するグリス溜り523の容積(Y)との比率(Z)=Y/Xを算出する。次のように、ヒータ56の塗布面積X=300[mm]×16[mm]=4800[mm2]から、表裏両面で4800[mm2]×2=9600[mm2]が総面積となる。
Next, the ratio (Z) = Y / X of the volume (Y) of the
図9に示した通り[設定3]である最少グリス溜り容積Y(Min)=200[mm3]の場合、比率Z(Min)=Y/X≒0.02[mm]である。また、[設定5]である最大グリス溜り容積Y(Max)=400[mm3]の場合、比率Z(Max)=Y/X≒0.04[mm]となる。以上によりヒータ56への塗布面積(X)に対してグリス溜りの容積(Y)との比率Zは、0.02乃至0.04の範囲が望ましいと判断できる。
As shown in FIG. 9, when the minimum grease accumulation volume Y (Min) = 200 [mm 3 ], which is [Setting 3], the ratio Z (Min) = Y / X≈0.02 [mm]. Further, when the maximum grease accumulation volume Y (Max) = 400 [mm 3 ], which is the [setting 5], the ratio Z (Max) = Y / X≈0.04 [mm]. From the above, it can be determined that the ratio Z of the volume (Y) of the grease pool to the coating area (X) on the
発明者は、以上の実験及び評価結果からの下記の結論を得た。箇条書きすると、
(1)グリス溜り523を、熱伝導グリスG1eの漏出経路Uとなる隙間Qに連接して設ける。
(2)グリス溜り523の容積(Y)は、熱伝導グリス層G1の塗布総体積(K)に対し50%乃至75%とする。
(3)グリス溜り523の位置は、ヒータ56の発熱帯566に対して離間させ、その距離(T)は、上面から見て0(ゼロ)mm以上とする。
(4)ヒータ56の塗布面積(X)mm2に対してグリス溜りの容積(Y)mm3との比率(Z)(=Y/X)は、0.04乃至0.02とする。
(5)熱拡散部材55における起立部551の高さ(H)は、3mm以上とする。
The inventor has obtained the following conclusions from the above experiments and evaluation results. Bulleted
(1) The
(2) The volume (Y) of the
(3) The position of the
(4) The ratio (Z) (= Y / X) of the coating area (X) mm 2 of the heater 56 to the volume (Y) mm 3 of the grease pool is 0.04 to 0.02.
(5) The height (H) of the
以上のように第1の実施の形態によれば、定着部21の熱拡散部材55、ヒータ56及び保熱板57の対向面に熱伝導グリス層G1−1及びG1―2を塗布する。また熱拡散部材55の起立部551に対しヒータ56の有する側、即ち熱拡散部材55の内側におけるベルトガイド52の上流側と下流側に、空間としてのグリス溜り523を設けた。そして余分な熱伝導グリスG1eが漏れても、このグリス溜り523で漏れて流出した熱伝導グリスG1eを溜める。これにより熱伝導グリスG1eが溢れて逃げ溝部522内の上流側起立部551aの起立上端部554aを乗り越えて、潤滑グリス層G2に混入することを防止でき、熱伝導グリスG1eの混入により定着ベルト51の潤滑性に影響することはない。また、保熱板57がない場合でも同様に効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the heat conductive grease layers G1-1 and G1-2 are applied to the facing surfaces of the
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、グリス溜り523をベルトガイド52に設けたのに対し、第2の実施の形態ではヒータ56に対向する保熱板77に設けることである。以下、画像形成装置1の全体構成は、第1の実施の形態で説明した通りであるので説明は省略し、第1の実施の形態との差異であるベルト加熱部74を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the first embodiment, the
図11は第2の実施の形態に関わるベルト加熱部の横断面図である。図11は印刷用紙Pの搬送方向Fに対し側面方向から見た断面を示す。第1の実施の形態で説明したベルトガイド52にはグリス溜り523を設けたが、第2の実施の形態に関わるベルト加熱部74のベルトガイド72はこれに代えて、保熱板77における印刷用紙Pの搬送方向の上流側に上流側グリス溜り723a及び下流側に下流側グリス溜り723bを設けるものである。即ち、第2の実施の形態に関わる保熱板77は、ヒータ56に比べて、幅(図5におけるW2)が短い。保熱板77を短くすることで生じる両端の空間を上流側グリス溜り723a及び下流側グリス溜り723bとするものである。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the belt heating portion according to the second embodiment. FIG. 11 shows a cross section of the printing paper P as viewed from the side surface with respect to the transport direction F. The
また、第1の実施の形態と同じく、保熱板77にグリス溜り723を設ける際、ヒータ56の発熱帯566を熱拡散部材55側への浮き上がりが発生しないように密着、加圧させる必要がある。従って、上流側グリス溜り723aの位置は、上面から見てヒータ56の発熱帯566の上流側端部に対して距離(T)だけ離間している。この離間している距離Tは0(ゼロ)以上とする。
Further, as in the first embodiment, when the grease reservoir 723 is provided on the
図12(a)は、第2の実施の形態に関わるベルト加熱部のグリス溜りを示す要部断面図である。ベルト加熱部74は、短くした保熱板77の端部にグリス溜り723を設け、漏出経路Uに連接する。漏出経路Uを矢印で示す方向に漏れ出した熱伝導グリス層G1−1及びG1−2の熱伝導グリスG1eは、破線枠で示す上流側グリス溜り723aに導かれる。この上流側グリス溜り723aの総容積(Y)は、第1の実施の形態で説明した容量と同一とする。
FIG. 12A is a cross-sectional view of a main part showing the grease pool of the belt heating part according to the second embodiment. The
以上のように第2の実施の形態によれば、熱拡散部材55の起立部551に対しヒータ56の有する側、即ち熱拡散部材55の内側における保熱板77の端部にグリス溜り723を設けたので、余分な熱伝導グリスG1eが漏れても、グリス溜り723に溜めることができる。これにより熱伝導グリスG1eが潤滑グリス層G2と混入することを防止できる。また、グリス溜り723が熱伝導グリス層G1の塗布部に近く、上流側起立部551aの起立上端部554aまでの距離が多くなるので、熱伝導グリスG1eが熱拡散部材55の起立上端部554aを乗り越え難くなるという効果がある。
As described above, according to the second embodiment, the grease pool 723 is provided on the side of the
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態について説明する。第1の実施の形態ではグリス溜り523をベルトガイド52に設け、第2の実施の形態ではヒータ56に対向する保熱板77に設けた。第3の実施の形態では、ベルトガイド82の一部に及び第2の実施の形態と同様に短くした保熱板87の端部の両方にグリス溜り823を設けるもので、両者を合せて一体化したものである。以下、画像形成装置1の全体構成は、第1の実施の形態で説明した通りであるので説明は省略し、第1の実施の形態との差異であるベルト加熱部84を中心に説明する。
(Third Embodiment)
A third embodiment will be described. In the first embodiment, the
図13は第3の実施の形態に関わるベルト加熱部の横断面図である。ベルト加熱部84は、ベルトガイド82にグリス溜り823(823a及び823b)を設けるが、その容積は第1の実施の形態におけるベルトガイド52のグリス溜り523より少ない。また、保熱板87の端部に設けたグリス溜り823は、第2の実施の形態における保熱板77のグリス溜り723より少ない容積となる。即ち第2の実施の形態の保熱板77の幅に比べて、保熱板87の幅は長くなる。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the belt heating portion according to the third embodiment. The
図12(b)は、第3の実施の形態に関わるベルト加熱部のグリス溜りを示す要部断面図である。ベルト加熱部84は、漏出経路Uを矢印で示す方向に漏れ出した熱伝導グリス層G1−1及びG1−2の熱伝導グリスG1eを、破線枠で示す上流側グリス溜り823a及び下流側グリス溜り823bに導く。このグリス溜り823の総容積(Y)は、跨がって繋がっている各空間の容積比率は限定しないが、合計した総容積(Y)は、第1及び第2の実施の形態で説明したグリス溜りとなる容積と同量する。
FIG. 12B is a cross-sectional view of a main part showing the grease pool of the belt heating part according to the third embodiment. The
以上のように第3の実施の形態によれば、熱拡散部材55の起立部551に対しヒータ56の有する側、即ち熱拡散部材55の内側におけるベルトガイド52及び保熱板77の両方にグリス溜り823を設けたので、余分な熱伝導グリスG1eが漏れても、グリス溜り823に溜めることができる。これにより熱伝導グリスG1eが潤滑グリス層G2と混入することを防止できる。更に、本実施の形態におけるグリス溜り823は、垂直方向にやや長い空間となる。換言すると、漏れ出す熱伝導グリスG1eの流れに沿った方向となり、熱伝導グリスG1eがグリス溜り823に流入しやすくなる。また、ヒータ56との対向面積も第2の実施の形態の保熱板77より広く確保できる。
なお、第1乃至第3の実施の形態における上流側起立部551a及び下流側起立部551bは、印刷用紙Pの搬送方向の上流及び下流の両方の端部に設けることを説明したが、上流側起立部551a及び下流側起立部551bの少なくとも一方の端部に起立部551が設けられている場合においても、本発明は適用可能である。
As described above, according to the third embodiment, grease is applied to both the
Although it has been described that the
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態の構成は、第1乃至第3の実施の形態に対しグリス溜りの形成状態が異なる。第4の実施の形態の構成は熱拡散部材95の起立部951の曲げ外面側をベルトガイド52の逃げ溝部522の内壁面でガイドさせると共に保持させる。更に、熱拡散部材95の起立部951に対しヒータ56の有する側、即ち熱拡散部材95の起立部951の内壁側にグリス溜りを設けるというものである。以下、画像形成装置1の全体構成は、第1の実施の形態の説明と同様であるので説明は省略し、差異であるベルト加熱部94を中心に説明する。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment will be described. The configuration of the fourth embodiment is different from that of the first to third embodiments in the formation state of the grease pool. In the configuration of the fourth embodiment, the bent outer surface side of the upright portion 951 of the
図14は第4実施の形態に関わるベルト加熱部の横断面図である。図示するように、ベルト加熱部94におけるベルトガイド52、ヒータ56及び保熱板57は、第1の実施の形態におけるベルト加熱部54のそれらと同一である。第4の実施の形態におけるベルト加熱部94の熱拡散部材95は、第1の実施の形態における熱拡散部材55に対し、その幅(W3)を若干広げる。すると、熱伝導グリスG1eが漏れ出す漏出経路Uの容積が拡大する。これにより熱拡散部材95の上流側起立部951a及び下流側起立部951bの内壁側のスペースに、上流側グリス溜り953a及び下流側グリス溜り953bを設けるものである。
FIG. 14 is a cross-sectional view of the belt heating portion according to the fourth embodiment. As shown in the figure, the
図12(c)は、第4の実施の形態に関わるベルト加熱部のグリス溜りを示す要部断面図である。ベルト加熱部94は、漏出経路Uを矢印で示す方向に漏れ出した熱伝導グリス層G1−1及びG1−2の熱伝導グリスG1eを、破線枠で示すように上流側起立部951aにおける下流側、即ち上流側起立部951aの内壁側に配置される上流側グリス溜り953aに導く。グリス溜り923の総容積(Y)は、第1乃至第3の実施の形態で説明したグリス溜りの容積と同量する。なお、グリス溜り953は、ベルト回転方向の上流側を上流側グリス溜り953aとし、下流側を下流側グリス溜り953bとするが、両者を区別しないときはグリス溜り953としてある。
FIG. 12 (c) is a cross-sectional view of a main part showing the grease pool of the belt heating part according to the fourth embodiment. The
次に、本願発明者による第4の実施の形態に関わる熱伝導グリス層の漏れに関する評価結果について説明する。図15は第4の実施の形態に関わる画像形成装置の評価結果を示す説明図である。ここで、評価結果表400における[設定1]乃至[設定6]における熱伝導グリス層の塗布量は、第1の実施の形態における塗布量(図9参照)と同一である。ベルトガイド52と熱拡散部材95との隙間S[mm]401をパラメーターとした。
Next, the evaluation result regarding the leakage of the heat conductive grease layer according to the fourth embodiment by the inventor of the present application will be described. FIG. 15 is an explanatory diagram showing an evaluation result of the image forming apparatus according to the fourth embodiment. Here, the coating amount of the heat conductive grease layer in [Setting 1] to [Setting 6] in the evaluation result table 400 is the same as the coating amount in the first embodiment (see FIG. 9). The gap S [mm] 401 between the
評価結果402に示す通り、[設定1]及び[設定2]では、ベルトガイド52の逃げ溝部522と熱拡散部材95の起立部951との隙間Sが、0.1mm以下であり、熱伝導グリスG1eが溢れてグリス混入となった。また、[設定6]では、印刷品質の低下としてのこすれ印刷発生が確認された。こすれ印刷発生の要因としては、熱拡散部材95の上流側起立部951a及び下流側起立部951bの幅(W3)が大きくなるとニップ部から上流側へ定着ベルト51が突き出るため、定着ベルト51と接触し易くなり未定着トナーが擦れてしまう。特に印刷用紙Pが薄紙の場合、印刷品質の低下が顕著となる。このため、グリス溜り953のの幅、即ちベルトガイド52の逃げ溝部522と熱拡散部材95の起立部951との隙間Sは0.2乃至0.4[mm]とすることが望ましい。
As shown in the
以上のように第4の実施の形態によれば、熱伝導グリス層G1が漏れても熱拡散部材95の起立部951の内壁側のグリス溜り953で熱伝導グリスG1eを溜めることができる。これにより熱伝導グリスG1eが熱拡散部材95の起立上端部954aを乗り越え、溢れて潤滑グリス層G2に混入することを防止できる。また、グリス溜り953が熱伝導グリス層G1の塗布部に近く、上流側起立部951aの起立上端部954aまでの距離が長くなるので、熱伝導グリスG1eが上流側起立部951aに沿って上昇しても、熱拡散部材95の起立上端部954aを乗り越え難くなるという効果がある。
As described above, according to the fourth embodiment, even if the heat conductive grease layer G1 leaks, the heat conductive grease G1e can be stored in the grease pool 953 on the inner wall side of the upright portion 951 of the
熱拡散部材95の上流側及び下流側の起立部951を、ベルトガイド52の上流側逃げ溝部522a及び下流側逃げ溝部522bの内壁面で保持するため、定着ベルト51との摩擦負荷により熱拡散部材95の曲げ部に疲労が発生しても、変形とならずグリス漏れ等の事象とならない。
Since the upright portions 951 on the upstream side and the downstream side of the
以上説明したグリスは、熱伝導グリス層と潤滑グリス層の混入を防止することができるとしたが、耐水性、耐油性、耐樹脂及び耐ゴム用等の各種グリスを用いる装置及び機器についても適用できる。
また、グリス溜りは「空間であり、物体が存在しない空洞」として説明したが、特に可動部分ではないため耐熱性の有するグリス吸収材をグリス溜りに介在させても良い。
The grease described above can prevent the mixture of the heat conductive grease layer and the lubricating grease layer, but it is also applicable to devices and equipment that use various greases such as water resistant, oil resistant, resin resistant and rubber resistant. it can.
Further, although the grease reservoir has been described as "a space and a cavity in which no object exists", since it is not a moving part in particular, a grease absorbent having heat resistance may be interposed in the grease reservoir.
以上の各実施の形態では、感光体ドラムから直接印刷用紙に画像を転写する直接転写方式の画像形成装置としたが、これに限定するものではない。例えば中間転写ベルトを使用した中間転写方式の画像形成装置にも適用できる。また、ブラック色等の単色の画像形成装置及び印刷用紙がロール状のものを印刷する画像形成装置であっても良い。更に、MFP(Multi−Function Printer)及びファクシミリ等の画像処理装置全般にも適用できる。 In each of the above embodiments, the image forming apparatus is a direct transfer type that transfers an image directly from the photoconductor drum to the printing paper, but the present invention is not limited to this. For example, it can be applied to an intermediate transfer type image forming apparatus using an intermediate transfer belt. Further, a monochromatic image forming apparatus such as a black color and an image forming apparatus for printing a roll of printing paper may be used. Further, it can be applied to all image processing devices such as MFPs (Multi-Faction Printers) and facsimiles.
1 画像形成装置
21 定着部(定着装置)
51 定着ベルト
52、72、82 ベルトガイド(ホルダ)
523、723、823、953 グリス溜り
54、74、84、94 ベルト加熱部
55、95 熱拡散部材
551 起立部
56 ヒータ(発熱部)
57、77、87 保熱板
G1、G1−1、G1−2 熱伝導グリス層(第1のグリス層)
G1e 熱伝導グリス
G2 潤滑グリス層(第2のグリス層)
P 印刷用紙
1 Image forming device
21 Fixing part (fixing device)
51 Fixing belt
52, 72, 82 Belt guide (holder)
523, 723, 823, 953
55, 95
56 Heater (heat generating part)
57, 77, 87 Heat insulating plates G1, G1-1, G1-2 Heat conductive grease layer (first grease layer)
G1e Thermal grease G2 Lubricating grease layer (second grease layer)
P printing paper
Claims (17)
前記印刷用紙に当接し、前記印刷用紙を加熱する環状の定着ベルトと、
該定着ベルトの前記環状の内側にベルト加熱部とを設け、
該ベルト加熱部は、
前記印刷用紙の搬送方向の上流及び下流の少なくとも一方の端部に設けられた起立部と、前記搬送方向に沿って設けられた底面部とを有して前記底面部が前記定着ベルトの内周面と摺接する熱拡散部材と、
該熱拡散部材の前記底面部に対向して設けられ、前記熱拡散部材を加熱する発熱部と、
該発熱部を挟んで前記熱拡散部材の反対側に位置し、前記熱拡散部材の前記起立部を収容する溝部を有するホルダと、
前記熱拡散部材の前記底面部及び前記発熱部の間に設けられた第1のグリス層とを有し、
更に、前記起立部の前記発熱部の有する側にグリス溜りを設けたことを特徴とする定着装置。 In a fixing device that fixes a toner image on printing paper by heating
An annular fixing belt that comes into contact with the printing paper and heats the printing paper,
A belt heating portion is provided inside the annular shape of the fixing belt.
The belt heating unit
The printing paper has an upright portion provided at at least one end upstream and downstream in the transport direction and a bottom surface portion provided along the transport direction, and the bottom surface portion is the inner circumference of the fixing belt. A heat diffusion member that slides in contact with the surface,
A heat generating portion provided facing the bottom surface portion of the heat diffusing member and heating the heat diffusing member,
A holder located on the opposite side of the heat diffusion member across the heat generating portion and having a groove portion for accommodating the upright portion of the heat diffusion member.
It has a first grease layer provided between the bottom surface portion and the heat generating portion of the heat diffusion member.
Further, a fixing device characterized in that a grease reservoir is provided on the side of the upright portion having the heat generating portion.
前記熱拡散部材の前記起立部は前記上流及び下流の前記端部に設けられたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。 The grooves of the holder are provided at the ends of the upstream and downstream of the transport direction.
The fixing device according to claim 1, wherein the upright portion of the heat diffusion member is provided at the end portions of the upstream and downstream portions.
前記グリス溜りは前記保熱板に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の定着装置。 The belt heating portion has a heat retaining plate provided so as to face the heat generating portion.
The fixing device according to claim 1 or 2, wherein the grease pool is provided on the heat insulating plate.
前記グリス溜りは、前記保熱板の前記端部に設けたことを特徴とする請求項5記載の定着装置。 The length of the heat insulating plate in the transport direction is made shorter than the length of the heat generating portion.
The fixing device according to claim 5, wherein the grease pool is provided at the end portion of the heat insulating plate.
前記グリス溜りは、前記ホルダ及び前記保熱板の両方に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の定着装置。 The belt heating portion has a heat retaining plate provided so as to face the heat generating portion.
The fixing device according to claim 1 or 2, wherein the grease pool is provided on both the holder and the heat insulating plate.
前記グリス溜りは、前記ホルダの前記溝部に対して前記発熱部側の前記端部及び前記保熱板の前記端部の両方に一体として設けたことを特徴とする請求項7記載の定着装置。 The length of the heat insulating plate in the transport direction is made shorter than the length of the heat generating portion.
The fixing device according to claim 7, wherein the grease reservoir is integrally provided at both the end portion on the heat generating portion side and the end portion of the heat insulating plate with respect to the groove portion of the holder.
前記印刷用紙に当接し、前記印刷用紙を加熱する環状の定着ベルトと、
該定着ベルトの前記環状の内側にベルト加熱部を設け、
該ベルト加熱部は、
前記印刷用紙の搬送方向における上流及び下流に設けられた起立部と、前記搬送方向に設けられた底面部とを有して前記底面部が前記定着ベルトの内周面と摺接する熱拡散部材と、
該熱拡散部材の前記底面部に対向して設けられ、前記熱拡散部材を加熱する発熱部と、
該発熱部を挟んで前記熱拡散部材の反対側に位置し、前記熱拡散部材の前記起立部を収容する溝部を有するホルダと、
前記熱拡散部材の前記底面部及び前記発熱部の間に有する第1のグリス層とを有し、
更に、前記溝部内における前記起立部及び前記発熱部の間にグリス溜りを設けたことを特徴とする定着装置。 In a fixing device that fixes a toner image on printing paper by heating
An annular fixing belt that comes into contact with the printing paper and heats the printing paper,
A belt heating portion is provided inside the annular portion of the fixing belt, and a belt heating portion is provided.
The belt heating unit
A heat diffusion member having an upright portion provided upstream and downstream in the transport direction of the printing paper and a bottom surface portion provided in the transport direction, the bottom surface portion in sliding contact with the inner peripheral surface of the fixing belt. ,
A heat generating portion provided facing the bottom surface portion of the heat diffusing member and heating the heat diffusing member,
A holder located on the opposite side of the heat diffusion member across the heat generating portion and having a groove portion for accommodating the upright portion of the heat diffusion member.
It has a first grease layer between the bottom surface portion and the heat generating portion of the heat diffusion member.
Further, a fixing device characterized in that a grease pool is provided between the upright portion and the heat generating portion in the groove portion.
An image forming apparatus having the fixing apparatus according to any one of claims 1 to 16.
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