JP2022113297A - Fixing device - Google Patents
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Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの、電子写真技術を利用した画像形成装置に用いて好適な定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device suitable for use in image forming apparatuses using electrophotographic technology, such as printers, copiers, facsimiles, and multi-function machines.
画像形成装置では、用紙などの記録材上にトナー像を形成した後に、定着装置により記録材にトナー像を定着させている。定着装置としては様々な方式が提案されているが、フィルム加熱方式の定着装置が一般的に用いられている。フィルム加熱方式の定着装置は、例えばヒータなどで加熱される定着フィルム(あるいは定着ローラ)と、定着フィルムに当接して定着ニップ部を形成する加圧ローラ(あるいは加圧ベルト)を有している。トナー像が形成された記録材は、定着ニップ部を通過する際に熱と圧力が加えられ、これによりトナー像が記録材に定着される(特許文献1)。 2. Description of the Related Art In an image forming apparatus, after a toner image is formed on a recording material such as paper, the toner image is fixed on the recording material by a fixing device. Various types of fixing devices have been proposed, but a film heating type fixing device is generally used. A film heating type fixing device has, for example, a fixing film (or fixing roller) that is heated by a heater or the like, and a pressure roller (or pressure belt) that contacts the fixing film to form a fixing nip portion. . The recording material on which the toner image is formed is subjected to heat and pressure when passing through the fixing nip portion, whereby the toner image is fixed to the recording material (Patent Document 1).
最近ではより多様なメディアに対応すべく、より多くのサイズの異なる記録材に対応したフィルム加熱方式の定着装置が用いられている。この定着装置では、幅方向(定着ニップ部を通過する記録材の搬送方向に交差する方向)に関し最大幅よりも幅の小さい多数枚の記録材に対し連続して定着を行う場合がある。そうした場合、定着フィルムの幅方向両端部側には、定着ニップ部を通過する記録材が接触しない一部領域(便宜上、非通紙領域と呼ぶ)が形成される。この非通紙領域では、定着フィルムから記録材に熱が奪われ難い故に、蓄熱されて温度が上昇する(便宜上、非通紙部昇温と呼ぶ)。そして、非通紙領域の温度が高くなり過ぎると、より幅の大きい記録材に対し定着を行った際に、定着フィルムへトナーが付着して画像濃度の低下(所謂ホットオフセット)を生じさせたり、また周りの樹脂製部材を溶かしたり劣化をはやめたりする虞がある。 In recent years, in order to cope with a wider variety of media, a film heating type fixing device has been used which is compatible with a larger number of different sizes of recording materials. In this fixing device, there is a case where a large number of recording materials having a width smaller than the maximum width in the width direction (the direction intersecting the conveying direction of the recording material passing through the fixing nip portion) are continuously fixed. In such a case, a partial area (referred to as a non-passing area for convenience) is formed on both widthwise end portions of the fixing film, with which the recording material passing through the fixing nip portion does not come into contact. In this non-paper-passing area, since heat is less likely to be lost from the fixing film to the recording material, the heat is accumulated and the temperature rises (for convenience, this is referred to as a non-paper-passing area temperature rise). If the temperature of the non-paper-passing area becomes too high, toner adheres to the fixing film when fixing is performed on a recording material having a wider width, causing a decrease in image density (so-called hot offset). In addition, there is a risk that surrounding resin members may be melted or their deterioration may be accelerated.
そこで、定着フィルムの非通紙部昇温を抑制するために、例えば特許文献1に記載の装置のように、ダクトを通して冷却ファンの風を定着フィルムの非通紙領域に当てるようにした装置が提案されている。この特許文献1に記載の装置の場合、シャッタを幅方向に移動させてダクトの吹出口の開口幅を調整することで、定着ニップ部を通過する記録材の幅に応じて形成される非通紙領域に対し、冷却ファンの風を効率よく当てることができるようにしている。また、トナー像定着後の記録材を冷却するために、定着ニップ部を通過した記録材に冷却風を当てる場合がある。この場合、記録材に当てた冷却風が定着フィルムの通紙領域に当たらないようにしている。
Therefore, in order to suppress the temperature rise of the non-paper-passing portion of the fixing film, there is a device, such as the device described in
しかしながら、定着フィルムの非通紙領域に冷却風が当たる場合に、従来では定着フィルムの通紙領域の温度が記録材にトナー像を定着させるに足る温度よりも低くなることがあった。 However, when cooling air hits the non-paper-passing area of the fixing film, conventionally, the temperature of the paper-passing area of the fixing film sometimes becomes lower than the temperature sufficient to fix the toner image on the recording material.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、定着フィルムの非通紙領域に冷却風が当たる場合に、定着フィルムの通紙領域の温度低下を抑制可能な定着装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of suppressing a decrease in the temperature of a fixing film passing area when cooling air hits the non-paper passing area of the fixing film.
本発明の一実施形態に係る定着装置は、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置であって、第一回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段と、前記第一回転体の外周面に当接して、記録材を挟持搬送しつつ熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第二回転体と、を有する定着ユニットと、冷却風を生じるファンと、前記ファンにより生じる冷却風を吹出口から前記第一回転体の非通紙領域に向けて吹き出すダクトと、を有する冷却ユニットと、前記第一回転体と前記冷却ユニットとを隔てるように前記定着ユニットに設けられ、記録材搬送方向に交差する幅方向において前記吹出口と対面する位置に、前記吹出口から吹き出す冷却風を取り入れて通す通風孔が形成された定着カバー部材と、を備え、前記吹出口には、複数の第一整流リブが前記幅方向に対し実質的に直交するように形成され、前記通風孔には、前記吹出口から見て前記第一整流リブと重ならないように、複数の第二整流リブが前記幅方向に対し実質的に直交するように形成されている、ことを特徴とする。 A fixing device according to an embodiment of the present invention is a fixing device for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, comprising: a first rotating body; a heating means for heating the first rotating body; a fixing unit that forms a fixing nip portion that abuts on the outer peripheral surface of the first rotating body and nips and conveys the recording material while applying heat and pressure to fix the toner image; and a cooling unit. a cooling unit having a fan that generates wind; and a duct that blows out the cooling air generated by the fan from an air outlet toward a non-sheet-passing area of the first rotating body; and the first rotating body and the cooling unit. and a fixing cover member provided in the fixing unit so as to be spaced apart, and having a ventilation hole formed at a position facing the air outlet in the width direction intersecting the recording material conveying direction to take in and pass the cooling air blown from the air outlet. , wherein the outlet has a plurality of first regulating ribs formed substantially perpendicular to the width direction, and the ventilation hole includes the first regulating ribs and A plurality of second straightening ribs are formed so as to be substantially orthogonal to the width direction so as not to overlap each other.
本発明の一実施形態に係る定着装置は、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置であって、第一回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段と、前記第一回転体の外周面に当接して、記録材を挟持搬送しつつ熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第二回転体と、を有する定着ユニットと、前記定着ユニットの記録材搬送方向下流に設けられ、前記定着ニップ部を通過した記録材に対し冷却風を吹き付けて記録材を冷却する記録材冷却ユニットと、前記定着ユニットに設けられ、前記記録材冷却ユニットの冷却風から前記第一回転体を遮蔽する遮蔽面を有する定着カバー部材と、を備え、前記定着カバー部材は、前記記録材搬送方向に交差する幅方向において最大幅の記録材の通紙領域よりも外側に、前記第一回転体の外周面に沿って回転方向に延設された内リブを有し、前記遮蔽面は、前記幅方向において前記内リブよりも外側に突出する突出壁面部を有する、ことを特徴とする。 A fixing device according to an embodiment of the present invention is a fixing device for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, comprising: a first rotating body; a heating means for heating the first rotating body; a fixing unit that forms a fixing nip portion that abuts on the outer peripheral surface of the first rotating body and applies heat and pressure to fix the toner image while nipping and conveying the recording material; a recording material cooling unit provided downstream of the fixing unit in the recording material conveying direction and cooling the recording material by blowing cooling air onto the recording material that has passed through the fixing nip portion; a fixing cover member having a shielding surface that shields the first rotating body from the cooling air of the unit, and the fixing cover member passes the recording material having the maximum width in the width direction intersecting the recording material conveying direction. Outside the region, an inner rib extending in the rotational direction along the outer peripheral surface of the first rotating body is provided, and the shielding surface is a protruding wall surface that protrudes outward from the inner rib in the width direction. It is characterized by having a part.
本発明によれば、第一回転体の非通紙領域に冷却風が当たる場合に、定着フィルムの通紙領域の温度低下を抑制することが簡易な構成で実現できる。 According to the present invention, when cooling air hits the non-paper-passing area of the first rotating body, it is possible to suppress the temperature drop in the paper-passing area of the fixing film with a simple configuration.
<第一実施形態>
[画像形成装置]
本実施形態の定着装置について説明する。まず、本実施形態の定着装置を用いるのに好適な画像形成装置について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置100は、電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置100は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成部PY、PM、PC、PKを有する。画像形成装置100は、装置本体に接続された原稿読取装置(不図示)あるいは装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器からの画像信号に応じて、トナー像を記録材Sに形成する。記録材Sとしては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
<First embodiment>
[Image forming apparatus]
The fixing device of this embodiment will be described. First, an image forming apparatus suitable for using the fixing device of this embodiment will be described with reference to FIG. The
図1に示すように、画像形成部PY、PM、PC、PKは装置本体内において、中間転写ベルト8の移動方向(矢印R2方向)に沿って並べて配置されている。中間転写ベルト8は駆動ローラ9と二次転写内ローラ66によって張架され、駆動ローラ9によって移動方向(矢印R2方向)へと移動される。中間転写ベルト8は、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kから一次転写されたトナー像を担持して搬送する。
As shown in FIG. 1, the image forming units PY, PM, PC, and PK are arranged side by side along the moving direction of the intermediate transfer belt 8 (arrow R2 direction) in the apparatus main body. The
中間転写ベルト8を張架する二次転写内ローラ66と中間転写ベルト8を挟んで対向する位置には、二次転写外ローラ67が配置され、中間転写ベルト8上のトナー像を記録材Sに転写する二次転写ニップ部T2を形成している。これら一対の二次転写内ローラ66と二次転写外ローラ67の記録材搬送方向下流には、定着装置200が配置されている。なお、本実施形態の場合、画像形成部PY~PK、露光装置3、中間転写ベルト8、駆動ローラ9、二次転写内ローラ66、二次転写外ローラ67は、記録材Sにトナー像を形成可能な画像形成ユニット150を構成している。
A secondary transfer
画像形成装置100の下部には、記録材Sが収容されたカセット62が配置されている。カセット62に収容されている記録材Sは、搬送ローラ63により画像形成タイミングにあわせてカセット62から1枚ずつ搬送路64に供給される。あるいは、手差しトレイ61に積載された記録材Sが1枚ずつ搬送路64に給送される。記録材Sは搬送路64の途中に配置されたレジストレーションローラ65へ搬送され、レジストレーションローラ65により斜行補正やタイミング補正が行われて、二次転写ニップ部T2へ送られる。レジストレーションローラ65は、中間転写ベルト8上に形成されたトナー像と同期して回転される。
A
画像形成装置100が備える4つの画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーの色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、ここでは代表してイエローの画像形成部PYについて説明し、その他の画像形成部PM、PC、PKについては説明を省略する。画像形成部PYには、感光ドラム1Yが配設されている。感光ドラム1Yは、矢印R1方向に回転駆動される。感光ドラム1Yの周囲には帯電装置2Y、現像装置4Y、一次転写ローラ5Yが配置されている。
The four image forming units PY, PM, PC, and PK provided in the
画像形成動作が開始された場合、まず回転する感光ドラム1Yの表面が帯電装置2Yによって一様に帯電される。次いで、感光ドラム1Yは、画像形成部PY、PM、PC、PKにて共用する露光装置3(例えば、レーザースキャナ)から発せられるレーザ光により走査露光される。これにより、感光ドラム1Y上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム1Y上に形成された静電潜像は、現像装置4Y内に収容されているトナー(現像剤)によって現像され、トナー像となる。
When the image forming operation is started, first, the surface of the rotating
感光ドラム1Yに形成されたトナー像は、中間転写ベルト8を挟んで配置される一次転写ローラ5Yとの間で構成される一次転写部にて、中間転写ベルト8に一次転写される。この際、一次転写ローラ5Yには一次転写電圧が印加される。
The toner image formed on the
上記したような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部PY~PKで順次行うことで、中間転写ベルト8上に4色それぞれのトナー像を形成し得る。場合により、単色のトナー像を形成したり、4色のうちいくつかを適宜に重ね合わせて所望の色のトナー像を形成したりすることができる。その後、トナー像の形成タイミングにあわせて、カセット62あるいは手差しトレイ61から記録材Sが1枚ずつ二次転写ニップ部T2へ向け搬送される。そして、二次転写外ローラ67に二次転写電圧を印加することにより、記録材Sが二次転写ニップ部T2を通過する際に、中間転写ベルト8上に形成されたトナー像が記録材Sに二次転写される。なお、記録材Sが二次転写ニップ部T2を通過した後に中間転写ベルト8上に僅かに残る転写残トナーは、ベルトクリーナ110によって中間転写ベルト8から除去される。
By sequentially performing the operations described above in the yellow, magenta, cyan, and black image forming portions PY to PK, toner images of four colors can be formed on the
中間転写ベルト8からトナー像が転写された記録材Sは、定着装置200へ向けて搬送される。定着装置200では、記録材Sを挟持搬送しながら記録材Sに熱及び圧力を加えることにより、トナー像を記録材Sに定着させる。本実施形態の定着装置200については、詳細を後述する(後述の図2乃至図11参照)。
The recording material S onto which the toner image has been transferred from the
こうしてトナー像が定着された記録材Sは、排出ローラ69により排出トレイ601上に排出される。なお、画像形成装置100は、上記した画像形成動作などの各種制御を行うための制御部300を備えている。画像形成装置100における上記した一連の画像形成動作は、装置本体に設けられた不図示の操作部からの入力信号あるいは通信ネットワークを経由した外部機器からの入力信号に従って、制御部300により制御される。
The recording material S on which the toner image is thus fixed is discharged onto the
[定着装置]
次に、本実施形態の定着装置200について、図2乃至図11を用いて説明する。以下、本明細書において、幅方向(長手方向)とは後述の定着ニップ部Nにおける記録材Sの搬送方向に交差する方向、言い換えれば加圧ローラ20の回転軸線方向である。また、記録材Sの搬送方向(矢印Y方向)から定着装置200を見た場合を「正面」と呼び、正面から見て左側を「左」、正面から見て右側を「右」と呼ぶ。そうすると、図2は右から見た定着装置200を示している。
[Fixing device]
Next, the fixing
本実施形態の定着装置200はフィルム加熱方式の定着装置であり、図2に示すように、定着ユニット210と冷却ユニット250とを備えている。定着ユニット210は、主にフィルムユニット10と加圧ローラ20とを有している。なお、図2では説明を理解しやすくするために、後述する定着カバー45(図8、図9参照)の図示を省略している。
The fixing
[加圧ローラ]
第二回転体としての加圧ローラ20は、幅方向両端部において定着ユニット210の筐体25(側板など)に回転可能に支持されている。加圧ローラ20は、例えばSUS(ステンレス)、SUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材)などの金属製の芯金21の外周に、弾性ソリッドゴム層、弾性スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴム層等の弾性層22が形成された弾性ローラである。例えば、弾性ソリッドゴム層はシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成され、弾性スポンジゴム層はより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成されたものである。弾性気泡ゴム層は、シリコーンゴム層内に中空のフィラー(マイクロバルーン等)を分散させて断熱効果を高めたものである。なお、こうした弾性層22の上に、パーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)等の離型層がさらに形成されていてもよい。
[Pressure roller]
The
加圧ローラ20はフィルムユニット10の定着フィルム13と当接して、定着ニップ部Nを形成する。そして、不図示のモータや駆動ギア等により加圧ローラ20が回転方向(図2の矢印A方向)に回転されることに伴い、定着ニップ部Nに生じる摩擦力によって、加圧ローラ20の回転力が定着フィルム13に伝達される。こうして、無端状の定着フィルム13が加圧ローラ20により回転駆動される(所謂、加圧ローラ駆動方式)。トナー像が形成された記録材Sは、これら回転する加圧ローラ20と定着フィルム13とにより形成される定着ニップ部Nで加圧されながら挟持搬送される。
The
本実施形態では、加圧ローラ20が回転駆動されることに伴って定着フィルム13が従動回転すると、後述の加熱ヒータ11による定着フィルム13への加熱が行われる。そして、加熱ヒータ11の温度が予め決められた目標温度に調整された状態で、画像形成ユニット150(図1参照)によりトナー像が形成された記録材Sが定着ニップ部Nへ搬送される。記録材Sが定着ニップ部Nで挟持搬送される際に、加熱ヒータ11に加熱された定着フィルム13を介して記録材Sに熱が加えられ、トナー像が記録材Sに定着される。
In the present embodiment, when the fixing
[フィルムユニット]
フィルムユニット10について説明する。フィルムユニット10は、加圧ローラ20側に向けて移動可能に設けられている。フィルムユニット10は、定着フィルム13、定着フィルム13の内側に非回転に配置されたステイ14及びヒータホルダ12、加熱ヒータ11、サーミスタ(18、19a、19b)、後述の定着カバー45などを有する。
[Film unit]
The
[定着フィルム]
第一回転体としての定着フィルム13は、無端状(筒状)に形成されて可撓性を有する薄肉の耐熱性フィルムである。定着フィルム13は、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の耐熱性樹脂、あるいは耐熱性、高熱伝導性を有するSUS、Al、Ni、Cu、Zn等の金属あるいは合金を基材として形成されている。樹脂製の基材の場合は熱伝導性を向上させるために、BN、アルミナ、Al等の高熱伝導性粉末が混入されていてもよい。この定着フィルム13の強度、耐久性を確保するためには、総厚100μm以上の厚みが必要である。また、オフセット防止や記録材Sの分離性の確保のために、表層にはPTFE、PFA、FEP、ETFE、CTFE、PVDF等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂が混合ないし単独で被覆され離型層が形成される。本実施形態では、表層がPTFE及びPFAを少なくとも含む材料で構成された、総厚が「100μm以上200μm以下」の定着フィルム13を用いた。
[Fixing film]
The fixing
ここで、PTFEは「ポリテトラフルオロエチレン」であり、PFAは「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」であり、FEPは「テトラフルオロエチレン ヘキサフルオロプロピレン共重合体」である。また、ETFEは「エチレンテトラフルオロエチレン共重合体」であり、CTFEは「ポリクロロトリフルオロエチレン」であり、PVDFは「ポリビニリデンフルオライド」である。 Here, PTFE is "polytetrafluoroethylene", PFA is "tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer", and FEP is "tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer". ETFE is "ethylene tetrafluoroethylene copolymer", CTFE is "polychlorotrifluoroethylene", and PVDF is "polyvinylidene fluoride".
なお、被覆により離型層を形成する方法としては、定着フィルム13の外周面をエッチング処理した後にディッピングする方法や、粉体スプレー等を塗布する方法などがある。また、チューブ状に形成された樹脂を定着フィルム13の表面に被せる方法や、あるいはブラスト処理した定着フィルム13の外周面に、接着剤であるプライマ層を塗布して離型層を被覆する方法などがある。
As a method of forming the release layer by coating, there are a method of etching the outer peripheral surface of the fixing
定着フィルム13はヒータホルダ12に着脱可能に設けられ、また定着フィルム13の幅方向両端部に配置されたフランジ16によって回転可能且つ幅方向の移動が規制されるように支持されている。フランジ16は、図示を省略したが、定着フィルム13の幅方向端部に内嵌されて定着フィルム13を回転可能に支持する円筒部と、定着フィルム13の幅方向端縁と当接可能な当接部とを有する。円筒部は、定着フィルム13の幅方向端部を内側から円筒状態に保持しつつ、定着フィルム13の回転を案内する。当接部は、定着フィルム13が幅方向に寄り移動したときに、定着フィルム13の幅方向端部を受け止めて定着フィルム13の幅方向への移動を規制する。なお、ヒータホルダ12とステイ14とはフランジ16に取り付けられることで、定着フィルム13の内側に非回転に配置される。
The fixing
[ステイ]
ステイ14は定着フィルム13に沿って幅方向に延びる例えば金属製の剛性部材(板金)であり、ここではヒータホルダ12側に開口を有するように横断面が略U字状に形成されている。ステイ14は、幅方向両端部に上述のフランジ16が固定されている。これらフランジ16は定着ユニット210の筐体25(側板など)に移動可能に保持され、加圧ばね15により付勢された加圧アーム23により所定の押圧力(例えば、90~320N)で加圧ローラ20に向けて押圧される。これにより、加圧力がフランジ16からステイ14及びヒータホルダ12を介して定着フィルム13に作用し、定着フィルム13と加圧ローラ20とが所定の圧力で圧接される。定着フィルム13と加圧ローラ20とを圧接させることにより、定着フィルム13と加圧ローラ20との間に定着ニップ部Nが形成される。このとき、ステイ14は、フィルムユニット10が加圧ローラ20との間で作用する加圧力によって撓んだり捩れたりするのを抑制し得る。
[stay]
The
[ヒータホルダ]
ヒータホルダ12は、例えば液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEKなどの耐熱性が高く且つ断熱性の高い樹脂製の部材により形成され、加熱部材としての加熱ヒータ11を保持するとともに定着フィルム13をガイドする。熱伝導率が低いほど加熱ヒータ11の熱を奪熱することなく、効率的に定着フィルム13に熱を伝えることができるので、樹脂層中にガラスバルーンやシリカバルーン等のフィラーが内包されていてもよい。ヒータホルダ12には、ステイ14側の面と反対側(定着ニップ部N側)の面に、加熱ヒータ11を嵌合して保持可能な嵌め込み溝が幅方向に沿って延びた形状に形成されている。ヒータホルダ12に保持された加熱ヒータ11は定着フィルム13の内周面に当接して、回転する定着フィルム13を加熱する。これにより、記録材Sが定着ニップ部Nを通過する際に、加熱ヒータ11の熱が定着フィルム13を介して記録材Sに伝導し、トナー像が熱により溶融されて記録材Sに定着される。なお、定着フィルム13の内周面には、フッ素系やシリコーン系の耐熱性グリス等の潤滑剤が塗布されている。これは、定着フィルム13の内周面とヒータホルダ12との摩擦抵抗を低く抑え、定着フィルム13の回転を阻害させないためである。
[Heater holder]
The
[加熱ヒータ]
加熱手段としての加熱ヒータ11は例えばセラミックヒータなどであり、不図示の発熱体が最大幅の記録材Sに対応する長さ若しくはそれよりも長い長さに形成されている。そして、加熱ヒータ11における定着フィルム13の内周面に当接する一面側には、例えばポリイミド層が形成されている。加熱ヒータ11にポリイミド層を形成することにより、定着フィルム13と加熱ヒータ11との摺擦抵抗を低減でき、もって定着フィルム13を回転させるための駆動トルクの低減や定着フィルム13の摺擦による磨耗の低減を図ることができる。
[heater]
A
加熱ヒータ11の温度制御は、サーミスタ18、19a、19bからの検出信号に基づいて、制御部300(図1参照)により行われる。制御部300は、加熱ヒータ11の制御の他、画像形成装置100全体の制御を行う。制御部300は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有するものである。CPUは、ROMに格納された画像形成ジョブなどの各種プログラムを実行することで各部の制御を行う。また、RAMには作業用データや入力データが記憶されており、CPUは各種プログラムの実行時に、RAMに記憶されたデータを参照して制御を行う。
The temperature control of the
本実施形態の場合、制御部300はサーミスタ18、19a、19bの検出信号に基づいて、不図示の電源により印加する電圧を調整するなどして、加熱ヒータ11の温度が目標温度(例えば、200℃前後)に維持されるように加熱ヒータ11を制御し得る。第一のサーミスタ18は、加熱ヒータ11の定着フィルム13と反対側の裏面に所定の圧力で接触するように、バネ等の付勢手段(不図示)を介してヒータホルダ12に設けられて、加熱ヒータ11の温度を検出する。サーミスタ18は、加熱ヒータ11の幅方向の中央部に1個配置されて、加熱ヒータ11の中央部の温度を検出する。なお、サーミスタ18は1個に限られず、定着フィルム13の幅方向に亘って複数個が配置されていてもよい。
In the case of this embodiment, the
他方、第二のサーミスタ19a、19bは、図3に示すように、定着フィルム13の幅方向の中央部と一端部とにそれぞれ配置されるようにして設けられ、定着フィルム13の内周面に接触して定着フィルム13の温度を検出する。サーミスタ19aは定着フィルム13の定着ニップ部Nよりも回転方向下流側で、中央基準線Oにほぼ対応する位置のフィルム内周面に接して定着フィルム13の温度を検出する。サーミスタ19bは定着フィルム13の定着ニップ部Nよりもフィルム回転方向下流側で、後述する最大通紙領域(Wmax)の範囲内で端部寄りの位置(非通紙領域となる位置)で定着フィルム13の内周面に接して定着フィルム13の温度を検出する。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
ここで、本実施形態の定着装置200では、記録材Sが所謂「中央基準搬送」で搬送されるようにしている。中央基準搬送とは、幅方向のサイズが異なる記録材Sを搬送する際に、それぞれの記録材Sの幅方向の中心が略一致するようにして、記録材Sを定着ニップ部Nに向けて搬送する方法である。図3には、記録材Sの幅方向の中心が略一致する位置を中央基準線Oとして示している。さらに、図3において、「Wmax」は記録材Sの通紙領域の最大幅(通過領域幅)を示し、例えば「330mm」である。他方、「Wmin」は記録材Sの通紙領域の最小幅を示し、例えば「100mm」である。「中央基準搬送」で最大幅より幅の小さい記録材Sを搬送した場合、定着フィルム13の両端部側で最大通紙領域(Wmax)の端部から当該記録材Sの端部までの間に、定着ニップ部Nを通過する際に記録材Sと接触しない一部領域(非通紙領域)が生じる。つまり、非通紙領域は記録材Sの幅に応じて幅長さが変わる。
Here, in the
そこで、サーミスタ19aは、幅の大小に関わらず搬送可能な全ての記録材Sが通過する最小通紙領域(Wmin)の温度を検出可能に設けられている。他方、サーミスタ19bは、最大幅よりも幅の小さい記録材Sが通過するときに生じる非通紙領域の温度を検出可能に設けられている。なお、加熱ヒータ11における発熱体(不図示)の有効発熱領域は、最大通紙領域(Wmax)と等しいか、あるいは最大通紙領域(Wmax)よりも大きく設定されている。
Therefore, the
[冷却ユニット]
次に、冷却ユニット250について、図2を参照しながら図4乃至図7を用いて説明する。冷却ユニット250は、最大幅の記録材Sよりも小さい幅の記録材Sを連続搬送した際に生じる定着フィルム13の非通紙部昇温を抑制するために、定着ユニット210に隣接して設けられている。冷却ユニット250は、その吹出口31L、31R(図7参照)が定着カバー45の隔壁面45U(天板)に形成されている通風孔38L、38R(図8参照)にそれぞれ略一致するように設けられている。
[Cooling unit]
Next, the
冷却ユニット250は、吹出口(31L、31R)を有する複数のダクト(32L、32R)と、これらダクト(32L、32R)を通じて吹出口(31L、31R)から送風させる冷却風を発生する複数の冷却ファン(33L、33R)を有している。具体的に、図7に示すように、冷却ユニット250は、定着フィルム13の左端部側に生じ得る非通紙領域を冷却するために、吹出口31Lが形成された第一ダクト32Lを有している。また、冷却ユニット250は、定着フィルム13の右端部側に生じ得る非通紙領域を冷却するために、吹出口31Rが形成された第二ダクト32Rを有している。
The
そして、図5に示すように、第一ダクト32Lには吹出口31Lから冷却風を送風させるための第一冷却ファン33Lが設けられ、第二ダクト32Rには吹出口31Rから冷却風を送風させるための第二冷却ファン33Rが設けられている。これら第一冷却ファン33Lと第二冷却ファン33Rは、ファン交換の容易さやコスト抑制の観点から同一のものを用いるのが好ましく、その場合、それぞれのファン羽根の回転方向は同じになる。
As shown in FIG. 5, the
[シャッタユニット]
また、冷却ユニット250は、図4に示すように、第一ダクト32Lの吹出口31Lの開口幅と、第二ダクト32Rの吹出口31Rの開口幅を調節可能なシャッタユニット340を有している。シャッタユニット340は、吹出口31Lを開閉可能なシャッタ36Lと、吹出口31Rを開閉可能なシャッタ36Rと、これらシャッタ36L、36Rを幅方向に移動させるラック&ピニオン機構600(図6参照)と、シャッタモータM(図5参照)を有する。
[Shutter unit]
4, the
図6に示すように、シャッタ36L、36Rは、ラック&ピニオンを用いたラック&ピニオン機構600により、幅方向(矢印X方向)に往復移動可能にスライド移動する構成となっている。具体的に、シャッタ36L、36Rは、シャッタモータM(図5参照)に駆動連結されている駆動ピニオンギア41が回転すると、これに係合関係にあるラック42L、42Rが互いに逆方向へ移動する。そして、これらのラック42L、42Rと共にそれぞれ移動するように構成されているシャッタ36L、36Rが互いに逆方向へ移動する。このようにして、シャッタモータMにより駆動ピニオンギア41が正逆回転されることに応じて、シャッタ36L、36Rは連動して吹出口31L、31Rを開閉して開口幅を調整可能に移動する。そして、本実施形態の場合、シャッタ36Rには、幅の異なる記録材Sに対応して決められた位置に複数のセンサフラグ39が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
シャッタ36L、36Rの開閉制御について簡単に説明する。図2及び図4に示すように、冷却ユニット250には、上記のセンサフラグ39を検出するためのフォトセンサ40が配置されている。フォトセンサ40の検出信号は、制御部300(図1参照)に入力されている。制御部300は不図示の操作部や外部機器などから記録材Sの幅に関する情報を取得した場合に、フォトセンサ40が記録材Sの幅に対応するセンサフラグ39を検出するまで、シャッタモータMを正逆回転させてシャッタ36L、36Rを移動させる。こうして、シャッタ36L、36Rはそれぞれ、吹出口31L、31Rに対し、搬送される記録材Sの幅に対応した位置に移動される。これにより、吹出口31L、31Rの開口幅がそれぞれ調整される。
The opening/closing control of the
上記のように、シャッタ36Lにより吹出口31Lの開口幅が調整されることに応じて、第一ダクト32Lから送風される冷却風の範囲が制限される。シャッタ36Rにより吹出口31Rの開口幅が調整されることに応じて、第二ダクト32Rから送風される冷却風の範囲が制限される。このように、シャッタ36L、36Rによって、吹出口31L、31Rが記録材Sの幅に応じて最適な開口幅に調整され、記録材Sの幅に対応して変わる非通紙部昇温する範囲(非通紙領域)に効率よく冷却風を当てることができるようにしている。シャッタ36L(36R)は、吹出口31L(31R)の開口幅を調整した状態で、吹出口側の端部が定着フィルム13の通紙領域の外側に位置する。
As described above, the range of the cooling air blown from the
冷却ファン33L、33Rの制御について簡単に説明する。制御部300は、サーミスタ19b(図3参照)により検出される定着フィルム13の温度が所定の上限温度(例えば、200度)を超えた場合に、冷却ファン33L、33Rの動作を開始する。冷却ファン33L、33Rからの冷却風は、それぞれ第一ダクト32Lと第二ダクト32Rを介し、各々の吹出口31L、31Rを通って定着フィルム13に対して幅方向の一部の領域、本実施形態では両端部側の所定領域に吹き付けられる。こうして、冷却ファン33L、33Rの冷却風を吹き付けることで、非通紙部昇温を抑制するようにしている。制御部300は、サーミスタ19bにより検出される定着フィルム13の温度が所定の下限温度(例えば、190度)以下に低下したら、冷却ファン33L、33Rを停止させる。なお、上記の上限温度、下限温度は、記録材Sの幅に応じて異なっていてよい。また、冷却ファン33L、33Rは動作中に、ファン羽根の回転速度がサーミスタ19bの検出温度に応じて変更されてよい。
The control of the cooling
[定着カバー]
次に、定着カバー45について、図2、図7を参照しながら図8を用いて説明する。フィルムユニット10において、定着カバー部材としての定着カバー45は開閉自在に設けられている。本実施形態の場合、定着カバー45は定着フィルム13と冷却ユニット250とを隔てることができるように、図8に示した支持部45L、45Rを介してフィルムユニット10の筐体(例えばフレーム)に回動自在に支持されている。定着フィルム13を交換する場合、作業者は閉じ位置にある定着カバー45を開位置に移動させることで、定着フィルム13の交換を行うことができる。そして、作業者は交換後に定着カバー45を閉じ位置に戻し、定着フィルム13と冷却ユニット250とを隔てる。
[Fusing cover]
Next, the fixing
図8に示すように、定着カバー45の隔壁面45Uには、定着カバー45が閉じ位置にあるときに、上記した冷却ファン33L、33Rの吹出口31L、31R(図7参照)に略対面する位置に、通風孔38L、38Rが形成されている。これら通風孔38L、38Rは上述した中央基準線Oを基準にして対称的に左右の箇所、詳しくは、最小幅の記録材Sを搬送した際に定着フィルム13の左端部側と右端部側に生じ得る非通紙領域を、少なくともカバーする幅に形成されている。通風孔38L、38Rの幅寸法(長さ寸法)は、例えば「115mm{(330mm-100mm)/2}」である。
As shown in FIG. 8, the
上述したように、冷却ファン33L、33Rの冷却風は、第一ダクト32Lと第二ダクト32Rそれぞれの吹出口31L、31Rから、定着カバー45の通風孔38L、38Rを通じて定着フィルム13の非通紙領域に向けて吹き出される。ただし、仮に吹出口31L、31Rや通風孔38L、38Rに、冷却風を整流する整流リブが形成されていないと、定着フィルム13の通紙領域に冷却風が回り込みやすく、通紙領域の温度がトナー像を定着するに足る温度よりも低下し得る。また、定着フィルム13にあたる冷却風の風速分布が定着フィルム13の左端部側と右端部側で大きく異なってしまい、温度ムラが生じ得る。これは、吹出口31L、31Rや通風孔38L、38Rを通り定着フィルム13にあたるまでに、冷却風が分散されて広がるからである。特に、冷却ファン33L、33Rが同じもので、ファン羽根の回転方向が左右で同じである場合には、定着フィルム13の左端部側と右端部側とで冷却風の風速分布に差が生じやすい。上記した温度低下や温度ムラは、記録材Sにトナー像が適切に定着され難くなる原因となるので好ましくない。
As described above, the cooling air from the cooling
そこで、本実施形態では、上記したような冷却風の風速分布の左右差を抑制すべく、冷却ユニット250の吹出口31L、31Rと、定着カバー45の通風孔38L、38Rのそれぞれに、複数の整流リブが形成されている。以下、吹出口31L、31Rと、通風孔38L、38Rのそれぞれに形成されている整流リブについて、図7乃至図11を用いて説明する。なお、左右の吹出口31L、31Rにおいて整流リブの構成は同じであり、また左右の通風孔38L、38Rにおいて整流リブの構成は同じであることから、代表して吹出口31Lと通風孔38Lに形成されている整流リブを例に説明する。
Therefore, in the present embodiment, in order to suppress the lateral difference in the wind speed distribution of the cooling air as described above, a plurality of
まず、図7に示すように、冷却ユニット250の吹出口31Lには、複数の第一整流リブ43Lが形成されている。第一整流リブ43Lは、幅方向に対し実質的に直交するように形成されている。ここで言う、幅方向に対し実質的に直交するとは、第一整流リブ43Lと幅方向に延びる仮想直線とのなす角(鋭角)が「85°以上90°以下」となる場合である。本実施形態の場合、複数の第一整流リブ43Lが幅方向に略等しい間隔に並べられている。これら第一整流リブ43Lは、図9に示すように、吹出口31L内の全域に亘って定着フィルム13側に向かうように延設されている。なお、吹出口31Lには、補助リブ43Aが複数の第一整流リブ43Lを横断するように幅方向に沿って延設されていてよい。補助リブ43Aは、複数であってもよい。
First, as shown in FIG. 7, the
他方、図8に示すように、定着カバー45の通風孔38Lには、複数の第二整流リブ44Lが形成されている。第二整流リブ44Lは、幅方向に対し実質的に直交するように形成されている。本実施形態の場合、複数の第二整流リブ44Lが幅方向に略等しい間隔で、第一整流リブ43Lと同じ向きに並べられている。第二整流リブ44Lの間隔と第一整流リブ43Lの間隔は、略同じであってよい。これら第二整流リブ44Lは、図9に示すように、通風孔38L内の全域に亘って定着フィルム13側に向かうように延設されている。なお、通風孔38Lにおいても、補助リブ44Aが複数の第二整流リブ44Lを横断するように幅方向に沿って延設されていてよい。補助リブ44Aは、複数であってもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 8, a plurality of
そして、本実施形態では、図9に示すように、幅方向において第二整流リブ44Lは第一整流リブ43Lと第一整流リブ43Lとの間に形成されている。詳しくは、通風孔38Lにおいて第二整流リブ44Lのそれぞれが、吹出口31Lから通風孔38Lを見て、吹出口31Lに形成されている第一整流リブ43Lと重ならないように形成されている。図9に示した例では、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lとが同じ数だけ形成されている。また、第二整流リブ44Lは、それぞれが第一整流リブ43Lよりも中央側に形成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the
図10(a)乃至図10(c)に、実際に定着フィルム13に対し冷却風を当てて、定着フィルム表面における冷却風の風速を計測した実験結果のグラフを示す。図10(a)は第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lが形成されていない場合、図10(b)は図11に示す比較例の場合、図10(c)は図9に示した本実施形態の場合における各実験結果である。横軸は定着フィルム13の幅方向の位置(m)を表し、縦軸は定着フィルム表面の風速(m/s)を表す。
10(a) to 10(c) show graphs of experimental results obtained by actually applying cooling air to the fixing
なお、定着フィルム表面の風速分布の左右差をわかりやすくするために、風速分布グラフ(実線)を中央基準線O(図3参照)を基準に反転させたグラフを点線で追加して示している。この実線と点線の風速分布グラフは同じものを反転させて重ねているだけなので、この2つの風速分布グラフのずれ量が小さければ、風速に左右差が生じ難いことを表す。 In order to make it easier to understand the left-right difference in the wind speed distribution on the surface of the fixing film, the wind speed distribution graph (solid line) is inverted with respect to the central reference line O (see FIG. 3), and a dotted line is added. . Since the solid line and the dotted line wind speed distribution graphs are merely reversed and superimposed, if the amount of deviation between the two wind speed distribution graphs is small, it means that the left and right wind speeds are less likely to differ.
図11に示す比較例は本実施形態と、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lが幅方向に対し実質的に直交するように形成されている点で同じであり、吹出口31Lから通風孔38Lを見て第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lとが重なる点で異なる。
The comparative example shown in FIG. 11 is the same as this embodiment in that the
図10(a)と図10(b)とを比べると、通紙領域の端部よりも内側で、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lを形成した方が、風速が低下していることがわかる。また、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lを形成した方が、左右の風速差(実線と点線で示すグラフのずれ)が減少していることがわかる。通紙領域の中央から左側と右側の定着フィルム表面の平均風速値を比較すると、整流リブ(43L、44L)が形成されていない場合は「0.611m/s」であるのに対し、比較例は「0.417m/s」であった。
Comparing FIG. 10(a) and FIG. 10(b), it can be seen that the air velocity is lower when the
図10(b)と図10(c)とを比べると、本実施形態の方が比較例よりも、通紙領域の端部よりも内側で風速が低下していることがわかる。つまり、本実施形態の方が比較例よりも、冷却風が非通紙領域から通紙領域に流れ難くなっている。これは、上述したように、本実施形態では第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lとを重ならないように形成することで、数少ないリブで冷却風の整流効果を高めることができているからである。
Comparing FIG. 10(b) and FIG. 10(c), it can be seen that the wind speed is lower inside the edge of the paper passing area in this embodiment than in the comparative example. That is, in this embodiment, it is more difficult for the cooling air to flow from the non-sheet-passing area to the sheet-passing area than in the comparative example. This is because, as described above, in the present embodiment, the
例えば、第一整流リブ43Lの数を増やし、第一整流リブ43Lを定着フィルム13側に向けて長く形成するだけでも、冷却風の整流効果を高めることはできるが、設置スペースやコストなどの観点から、そうするのが難しかった。そこで、第一整流リブ43Lの延長先に(つまり重なるように)第二整流リブ44Lを形成することで、長さを確保することが考えられる。ただし、そうしたとしても、第一整流リブ43Lや第二整流リブ44Lの数を増やさないと、非通紙領域から通紙領域に流れる冷却風を、通紙領域の温度低下を抑制するまでに減らすのは難しかった。これに対し、本実施形態では、第一整流リブ43Lや第二整流リブ44Lの数を増やさずとも、冷却風の整流効果を高め、非通紙領域から通紙領域に冷却風を流れ難くすることができる。したがって、定着フィルム13の通紙領域の温度は記録材Sにトナー像を定着させるに足る温度よりも低くなり難い。
For example, the cooling air rectifying effect can be enhanced by simply increasing the number of the
また、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lを形成した場合であっても、本実施形態の方が比較例に比べて、左右の風速差がより減少していることがわかる。通紙領域の中央から左側と右側の定着フィルム表面の平均風速値を比較すると、比較例は上記の通り「0.417m/s」であるのに対し、本実施形態は「0.152m/s」であった。
Moreover, even when the
即ち、図11に示す比較例の場合、冷却ファン33Lから出た冷却風は、ファン羽根の回転方向に応じて略斜め方向に広がろうとする。その際に、第一ダクト32Lの吹出口31L及び定着カバー45の通風孔38Lにそれぞれ、幅方向に対して直交するリブが形成されていると、略斜め方向に広がろうとする冷却風が幅方向に対して直交する方向に向くように整流される。よって、図11に示す比較例の場合でも、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lが形成されていない場合に比べれば、上述の実験結果に示したように、定着フィルム13の表面にあたる冷却風の左右差が軽減され得る。ただし、比較例のように、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lの数が少ない場合には、通紙領域の温度がトナー像を定着するに足る温度よりも低下したり、温度ムラが生じたりしていた。
That is, in the case of the comparative example shown in FIG. 11, the cooling air emitted from the cooling
こうした比較例に対し、上述のように第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lとが幅方向において異なる位置に形成された本実施形態では、第一整流リブ43Lに対して第二整流リブ44Lの数を増やすことなく、冷却風の左右差をより減少させ得る。図9に示すように、本実施形態の場合、冷却ファン33Lにより生じた冷却風は、第一ダクト32Lにおいて吹出口31Lの第一整流リブ43Lにより、不均一に拡散し難く整流されながら定着カバー45の通風孔38Lへ向け流れる。そして、冷却風が吹出口31Lから通風孔38Lへ流れ入る際に、通風孔38Lの第二整流リブ44Lにより、不均一に拡散し難く整流されながら定着フィルム13へ向け流れる。その結果、第一整流リブ43Lと第二整流リブ44Lの位置が一致している比較例に比べ、上述の実験結果に示したように、定着フィルム13にあたる冷却風の左右差を低減し得る。
In contrast to such a comparative example, in the present embodiment in which the
以上のように、本実施形態では吹出口31L、31Rに形成された第一整流リブ43L、43Rに重ならないよう、通風孔38L、38Rに第二整流リブ44L、44Rが形成された定着カバー45を介在させ、定着フィルム13の非通紙領域に冷却風を当てる。そうすると、定着フィルム13の非通紙領域にあてた冷却風が非通紙領域から通紙領域に流れ難くできる。また、定着フィルム13にあてる冷却風の左右差を低減させることができる。このように、本実施形態によれば、定着フィルム13の通紙領域の温度低下を抑制することが簡易な構成で実現できる。特に、冷却ファン33L、33Rが同じファンである場合には、本実施形態を採用すると有利である。
As described above, in the present embodiment, the fixing
<第二実施形態>
上述した第一実施形態では、定着カバー45の通風孔38L、38Rに、複数の第二整流リブ44L、44Rが幅方向に略等しい間隔で形成されている例を示したが、これに限らない。複数の第二整流リブ44L、44Rは、幅方向に略等しい間隔で形成されていなくてよい。そのように第二整流リブ44L、44Rが形成された定着カバー45について、図12及び図13を用いて説明する。なお、ここでも代表して通風孔38Lに形成されている第二整流リブ44Lを例に説明する。また、図13では、記録材SとしてA4R用紙を搬送した場合における冷却風の流れ(エアフロー)を例に示した。
<Second embodiment>
In the above-described first embodiment, an example is shown in which a plurality of
図12に示すように、第二実施形態の定着カバー45では、複数の第二整流リブ44Lが、通風孔38Lにおいて記録材Sの幅に応じた位置にそれぞれ形成されている。本実施形態の場合、複数の第二整流リブ44LがA4用紙、B5用紙、A4R用紙、B5R用紙の各記録材Sの幅に応じた位置に形成されている。ここで、これら記録材Sの通紙領域幅は、A4用紙で「297mm」、B5用紙で「257mm」、A4R用紙で「210mm」、B5R用紙で「182mm」である。
As shown in FIG. 12, in the fixing
複数の第二整流リブ44Lは、それぞれが定着フィルム13において定着ニップ部Nを通過する記録材Sそれぞれの端部近傍であって、通紙領域外の相対する位置に形成されている。即ち、B5R用紙の端部近傍に第二整流リブ44L-1が形成され、A4R用紙の端部近傍に第二整流リブ44L-2が形成されている。また、B5用紙の端部近傍に第二整流リブ44L-3が形成され、A4用紙の端部近傍に第二整流リブ44L-4が形成されている。なお、ここで言う記録材Sの端部近傍であって通紙領域外の位置とは、幅の異なるそれぞれの記録材Sの端部端部から「0.5乃至1.0mm」離れた通紙領域外の範囲までをいう。
The plurality of
上記した範囲は、例えば図13に示すように、通風孔38Lから吹き出され定着フィルム13に当たった冷却風が、第二整流リブ44L-2を回り込んで定着フィルム13の通紙領域に到達しない範囲である。そして、第二整流リブ44L-2を回り込んだ冷却風によって、第二整流リブ44L-2とA4R用紙の端部Vとの間に対応する定着フィルム13の領域を冷却して非通紙部昇温を生じさせない範囲である。このように、複数の第二整流リブ44Lそれぞれが上記した幅の異なる記録材Sの端部近傍に形成されることで、冷却風が第二整流リブ44Lに沿って流れ、冷却風によって定着フィルム13の通紙領域が冷却されることなく、非通紙領域のみが冷却される。
In the above range, for example, as shown in FIG. 13, the cooling air blown from the
<第三実施形態>
次に、第三実施形態の定着ユニットについて、図14乃至図16を用いて説明する。なお、図15及び図16では、説明を理解しやすくするために、定着カバー45の隔壁面45Uの図示を省略している。
<Third embodiment>
Next, the fixing unit of the third embodiment will be explained using FIGS. 14 to 16. FIG. 15 and 16, illustration of the
図14に示すように、本実施形態の場合、定着ユニット210Aの下流には、記録材冷却ユニット500が設けられている。記録材冷却ユニット500は、排出ユニット55と冷却ダクト54と記録材冷却ファン53とを有している。排出ユニット55は、定着フィルム13と加圧ローラ20とにより形成される定着ニップ部Nを通ったトナー像定着後の記録材Sを、排出ローラ69(図1参照)へ向けて搬送する。記録材冷却ファン53は、不図示のモータによって駆動されることで、外気を冷却風として定着ユニット210A内に取り込む。冷却ダクト54は、記録材冷却ファン53の冷却風を排出ユニット55へ向けて案内する。定着ニップ部Nを通過した記録材Sは、排出ユニット55を通る際に記録材冷却ファン53の冷却風によって冷却される。これにより、定着ニップ部Nで加熱された記録材Sの温度がトナー像定着後に下げられることで、記録材Sに対してトナー像をより確実に定着させるようにしている。
As shown in FIG. 14, in this embodiment, a recording
上記のように、記録材冷却ファン53の冷却風が排出ユニット55を通る記録材Sへ当たって記録材Sを冷却する場合、記録材冷却ファン53の冷却風の一部が定着フィルム13側へと流れ得る。その冷却風が定着フィルム13の通紙領域に当たってしまうと、通紙領域の温度がトナー像を定着するに足る温度よりも低下する虞がある。そこで、定着カバー45には、記録材冷却ファン53の冷却風が定着フィルム13側へと流れても、定着フィルム13の通紙領域に当たらないように、排出ユニット55側に遮蔽面45aが形成されている。図14に示すように、遮蔽面45aは記録材搬送方向(矢印Y方向)において、排出ユニット55から定着フィルム13へ向けて冷却風が流れ得る箇所と定着フィルム13との間に形成されている。また、遮蔽面45aは記録材Sの幅に関わらず、記録材冷却ファン53の冷却風が定着フィルム13の通紙領域に当たるのを防ぐように、図15に示すように、幅方向において最大通紙領域(Wmax)よりも大きい幅に亘って形成されている。
As described above, when the cooling air from the recording
さらに、定着カバー45は、遮蔽面45aの両端部側に側面リブ45b(内リブ)が形成されている。ただし、図15及び図16に示すように、側面リブ45bは幅方向において遮蔽面45aの端部よりも中央側(内側)であって、最大通紙領域(Wmax)よりも外側に形成されている。つまり、側面リブ45bは定着フィルム13の最大通紙領域の端部近傍であって、幅方向から見て遮蔽面45aの端部よりも定着カバー45内の奥まった位置に形成されている。言い換えれば、遮蔽面45aはその端部側に幅方向において側面リブ45bよりも外側に突出した突出壁面部451を有している。本実施形態の場合、突出壁面部451があることで、遮蔽面45aに当たって突出壁面部451側に流れて端部を回り込む冷却風が定着フィルム13の通紙領域に到達し難くなる。
Further, the fixing
また、図16に示すように、定着カバー45内には上記した側面リブ45bの他に、複数の内リブ45cが形成されている。内リブ45cは、定着カバー45の内面から定着フィルム13の外周面に沿って回転方向に延設されている。本実施形態の場合、側面リブ45bと複数の内リブ45cとが、上述した通風孔38Lに形成された複数の第二整流リブ44L、44R(図8参照)と同じ位置に形成されている。つまり、側面リブ45bを含む複数の内リブ45cは、第二整流リブ44L、44Rと連続して形成されている。なお、これら側面リブ45bと複数の内リブ45cとは同一形状に形成されていてよく、例えば、図14に示すように、定着フィルム13と対向する対向面が定着フィルム13の外周面に沿うように、幅方向からみて略U字形状に形成されるのが好ましい。
Further, as shown in FIG. 16, inside the fixing
以上のように、本実施形態では、側面リブ45bが定着フィルム13の最大通紙領域の端部近傍に形成され、遮蔽面45aが側面リブ45bから突出するように形成された定着カバー45が用いられる。こうした定着カバー45を用いると、記録材冷却ファン53の冷却風が定着フィルム13側へと流れても、遮蔽面45aにより定着フィルム13の通紙領域に当たることがない。また、側面リブ45bにより遮蔽面45aに当たって端部側から回り込む冷却風が定着フィルム13の最大通紙領域内に入り難い。このように、冷却風によって定着フィルム13の通紙領域が冷却されないので、定着フィルム13の通紙領域の温度低下を抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the fixing
<他の実施形態>
なお、上述した各実施形態は、定着フィルム13の代わりにローラ状の定着ローラを用いた構成にも適用可能である。また、定着フィルム13を加熱する構成に限らず、加圧ローラ20の代わりにベルト状の加圧ベルトを用い、この加圧ベルトを加熱ヒータなどにより加熱する構成にも適用可能である。この場合、冷却ユニット250は加圧ベルト側に配置されてもよい。
<Other embodiments>
Note that each of the above-described embodiments can also be applied to a configuration using a roller-shaped fixing roller instead of the fixing
11…加熱手段(加熱ヒータ)、13…第一回転体(定着フィルム)、20…第二回転体(加圧ローラ)、31L(31R)…吹出口、32L(32R)…ダクト(第一ダクト、第二ダクト)、33L(33R)…ファン(冷却ファン)、36L(36R)…シャッタ、38L(38R)…通風孔、43L(43R)…第一整流リブ、44L(44R)…第二整流リブ、45…定着カバー部材(定着カバー)、45a…遮蔽面、45b…内リブ(側面リブ)、45c…内リブ、45U…隔壁面、200…定着装置、210(210A)…定着ユニット、250…冷却ユニット、451…突出壁面部、500…記録材冷却ユニット、N…定着ニップ部、S…記録材
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
第一回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段と、前記第一回転体の外周面に当接して、記録材を挟持搬送しつつ熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第二回転体と、を有する定着ユニットと、
冷却風を生じるファンと、前記ファンにより生じる冷却風を吹出口から前記第一回転体の非通紙領域に向けて吹き出すダクトと、を有する冷却ユニットと、
前記第一回転体と前記冷却ユニットとを隔てるように前記定着ユニットに設けられ、記録材搬送方向に交差する幅方向において前記吹出口と対面する位置に、前記吹出口から吹き出す冷却風を取り入れて通す通風孔が形成された定着カバー部材と、を備え、
前記吹出口には、複数の第一整流リブが前記幅方向に対し実質的に直交するように形成され、
前記通風孔には、前記吹出口から見て前記第一整流リブと重ならないように、複数の第二整流リブが前記幅方向に対し実質的に直交するように形成されている、
ことを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material,
a first rotating body, a heating means for heating the first rotating body, and a fixing device that abuts on the outer peripheral surface of the first rotating body and applies heat and pressure while nipping and conveying the recording material to fix the toner image. a fixing unit having a second rotating body forming a nip portion;
a cooling unit having a fan that generates cooling air; and a duct that blows the cooling air generated by the fan from an air outlet toward a non-sheet-passing area of the first rotating body;
The fixing unit is provided so as to separate the first rotating body and the cooling unit, and the cooling air blown out from the air outlet is taken in at a position facing the air outlet in the width direction intersecting the recording material conveying direction. a fixing cover member having a ventilation hole formed therethrough;
A plurality of first straightening ribs are formed in the outlet so as to be substantially orthogonal to the width direction,
In the ventilation hole, a plurality of second straightening ribs are formed substantially perpendicular to the width direction so as not to overlap the first straightening ribs when viewed from the outlet.
A fixing device characterized by:
前記複数の第二整流リブは、それぞれが前記第一回転体において前記定着ニップ部を通過する記録材それぞれの端部近傍に相対する位置に形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 the cooling unit is provided so as to be able to reciprocate in the width direction with respect to the air outlet, and has a shutter capable of adjusting an opening width of the air outlet according to a paper passing area of each recording material having a different width;
The plurality of second straightening ribs are formed at positions facing each other in the vicinity of the respective ends of the recording material passing through the fixing nip portion on the first rotating body,
2. The fixing device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 The shutter has an opening width of the blower outlet adjusted, and an end portion on the blower outlet side is positioned outside a paper passing area of the recording material passing through the fixing nip portion in the first rotating body.
3. The fixing device according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。 The fixing cover member has a plurality of inner ribs extending in the rotational direction along the outer peripheral surface of the first rotating body from the inner surface at the same positions as the plurality of second straightening ribs in the width direction.
The fixing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
前記定着カバー部材は、前記通風孔が形成された隔壁面と、前記隔壁面に連続して前記記録材搬送方向下流に形成され、前記記録材冷却ユニットの冷却風から前記第一回転体を遮蔽する遮蔽面と、を有し、
前記遮蔽面は、前記幅方向において最も外側の前記内リブよりも外側に突出する突出壁面部を有する、
ことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 a recording material cooling unit provided downstream of the fixing unit in the recording material conveying direction and cooling the recording material by blowing cooling air onto the recording material that has passed through the fixing nip portion;
The fixing cover member is formed on a partition wall in which the ventilation holes are formed, and on a downstream side of the partition wall in the recording material conveying direction, and shields the first rotating body from cooling air from the recording material cooling unit. and a shielding surface that
The shielding surface has a protruding wall portion that protrudes outward from the outermost inner rib in the width direction,
5. The fixing device according to claim 4, wherein:
前記吹出口は、前記中央基準搬送の基準線に対して対称的に2つ形成されており、
前記通風孔は、前記吹出口それぞれと対面する位置にそれぞれ形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。 The fixing unit conveys the recording material in the fixing nip portion by center-referenced conveyance with the center in the width direction as a reference;
Two outlets are formed symmetrically with respect to the reference line of the central reference conveyance,
The ventilation holes are formed at positions facing each of the outlets,
The fixing device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項6に記載の定着装置。 The fans arranged at each of the outlets are the same fan,
7. The fixing device according to claim 6, wherein:
第一回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段と、前記第一回転体の外周面に当接して、記録材を挟持搬送しつつ熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第二回転体と、を有する定着ユニットと、
前記定着ユニットの記録材搬送方向下流に設けられ、前記定着ニップ部を通過した記録材に対し冷却風を吹き付けて記録材を冷却する記録材冷却ユニットと、
前記定着ユニットに設けられ、前記記録材冷却ユニットの冷却風から前記第一回転体を遮蔽する遮蔽面を有する定着カバー部材と、を備え、
前記定着カバー部材は、前記記録材搬送方向に交差する幅方向において最大幅の記録材の通紙領域よりも外側に、前記第一回転体の外周面に沿って回転方向に延設された内リブを有し、
前記遮蔽面は、前記幅方向において前記内リブよりも外側に突出する突出壁面部を有する、
ことを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material,
a first rotating body, a heating means for heating the first rotating body, and a fixing device that abuts on the outer peripheral surface of the first rotating body and applies heat and pressure while nipping and conveying the recording material to fix the toner image. a fixing unit having a second rotating body forming a nip portion;
a recording material cooling unit that is provided downstream of the fixing unit in the recording material conveying direction and cools the recording material by blowing cooling air onto the recording material that has passed through the fixing nip portion;
a fixing cover member provided in the fixing unit and having a shielding surface that shields the first rotating body from cooling air from the recording material cooling unit;
The fixing cover member extends in the rotation direction along the outer peripheral surface of the first rotating body outside a sheet passing area of the recording material having the maximum width in the width direction intersecting the recording material conveying direction. having ribs,
The shielding surface has a protruding wall portion that protrudes outward from the inner rib in the width direction,
A fixing device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021009426A JP2022113297A (en) | 2021-01-25 | 2021-01-25 | Fixing device |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
JP2022113297A true JP2022113297A (en) | 2022-08-04 |
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ID=82657913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021009426A Pending JP2022113297A (en) | 2021-01-25 | 2021-01-25 | Fixing device |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2022113297A (en) |
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2021
- 2021-01-25 JP JP2021009426A patent/JP2022113297A/en active Pending
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