JP2022182541A - Fixation device and image formation apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to fixing devices and image forming apparatuses.
複写機又はプリンタなどの画像形成装置においては、用紙にトナー画像を定着させる定着装置が搭載されている。 2. Description of the Related Art An image forming apparatus such as a copier or printer is equipped with a fixing device that fixes a toner image on a sheet of paper.
一般的に、定着装置は、互いに接触する一対の回転体を備えており、回転体同士の間(定着ニップ)に用紙を通過させることにより、用紙が加熱及び加圧され、用紙上のトナー画像が定着される。 In general, a fixing device has a pair of rotating bodies that are in contact with each other. By passing a sheet between the rotating bodies (fixing nip), the sheet is heated and pressurized to form a toner image on the sheet. is established.
近年、省エネルギー化又はウォームアップ時間短縮などのために、回転体として、ローラよりも熱容量の小さい定着ベルトを用い、さらに加熱効率の向上を図るため、加熱源としての板状のヒータを定着ベルトのニップ部内面に接触するように配置した定着装置が開発されている。また、この種の定着装置においては、定着品質及び安全上の観点から、サーミスタ又はサーモスタットなどの温度検知部材が用いられ、これらの温度検知部材によってヒータの温度を検知することにより温度管理されている(例えば、特許文献1:特開2019-91028号公報参照)。 In recent years, in order to save energy or shorten the warm-up time, a fixing belt with a smaller heat capacity than a roller is used as a rotating body. A fixing device has been developed that is arranged so as to contact the inner surface of the nip portion. In addition, in this type of fixing device, a temperature detection member such as a thermistor or thermostat is used from the viewpoint of fixing quality and safety, and the temperature is controlled by detecting the temperature of the heater with these temperature detection members. (For example, refer to Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-91028).
ところで、定着装置に用いられる板状のヒータは、その長手方向(用紙幅方向)に対して交差する短手方向(用紙がニップ部を通過する通過方向)において、中央側の温度が最も高く、中央側から両端側に向かって温度が低くなる傾向にある。このため、サーミスタ又はサーモスタットなどの温度検知部材は、基本的に温度が高くなるヒータの短手方向中央側の温度を検知する位置に配置されている。 By the way, in the plate-shaped heater used in the fixing device, the temperature on the center side is the highest in the lateral direction (passing direction in which the paper passes through the nip portion) that intersects the longitudinal direction (paper width direction). The temperature tends to decrease from the center side toward both end sides. For this reason, a temperature detecting member such as a thermistor or thermostat is arranged at a position for detecting the temperature of the central side in the width direction of the heater, where the temperature is basically high.
しかしながら、製造時における部品の組み付け誤差、あるいは、その後の運搬時における振動又は衝撃などにより、温度検知部材の位置がヒータの短手方向にずれる虞がある。仮に、温度検知部材の位置がヒータの短手方向にける中央側から一方の端側へずれると、温度検知部材によって検知される温度が本来検知される温度よりも低くなるため、ヒータを必要以上に発熱させたり、異常な温度上昇を精度良く検知できなくなったりする。そのため、温度検知部材のヒータ短手方向への位置ずれを抑制する必要がある。 However, there is a possibility that the position of the temperature detecting member may be displaced in the lateral direction of the heater due to an assembly error of parts during manufacturing or vibration or impact during subsequent transportation. If the position of the temperature detection member deviates from the central side to one end side in the short direction of the heater, the temperature detected by the temperature detection member becomes lower than the originally detected temperature. Otherwise, it may generate heat, or it may not be possible to accurately detect an abnormal temperature rise. Therefore, it is necessary to suppress the displacement of the temperature detection member in the short side direction of the heater.
上記課題を解決するため、本発明は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面に接触し定着ニップを形成する回転可能な加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱源と、前記加熱源の温度を検知する温度検知部材と、前記加熱源と前記温度検知部材との間に介在する熱移動補助部材を備える定着装置であって、前記温度検知部材が接触する前記熱移動補助部材の面が、前記加熱源の長手方向に対して交差する方向の断面において、両端側から中央側に向かって互いに傾斜する傾斜面を有する凹形状に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a rotatable endless fixing belt, a rotatable pressure member that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt to form a fixing nip, and a heater that heats the fixing belt. a heat source, a temperature detecting member for detecting the temperature of the heat source, and a heat transfer assisting member interposed between the heat source and the temperature detecting member, wherein the temperature detecting member is in contact with the heat transfer assisting member. The surface of the heat transfer assisting member is formed in a concave shape having inclined surfaces that are inclined from both ends toward the center in a cross section in a direction intersecting the longitudinal direction of the heat source. do.
本発明によれば、加熱源の短手方向(長手方向に対して交差する方向)における温度検知部材の位置ずれを抑制できる。 According to the present invention, positional displacement of the temperature detection member in the lateral direction (direction intersecting the longitudinal direction) of the heat source can be suppressed.
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明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及び構成部品など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。 The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each drawing for explaining the present invention, constituent elements such as members and constituent parts having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible, and once explained, the explanation will be repeated. omitted.
図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.
図1に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置1は、画像形成部2と、記録媒体供給部3と、転写部4と、定着部5と、記録媒体排出部6を備える、電子写真方式のプリンタである。なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいは、これらのいずれか2つ又は3つの機能を備える複合機などであってもよい。
As shown in FIG. 1, an
画像形成部2においては、画像を形成する4つの作像ユニット7Y,7M,7C,7Kと、各作像ユニット7Y、7M,7C,7Kが備える感光体10の表面に静電潜像を形成する露光装置8が設けられている。4つの作像ユニット7Y,7M,7C,7Kは、像担持体としての感光体10のほか、感光体10の表面を帯電させる帯電部材11と、感光体10の表面に現像剤を供給する現像装置12と、感光体10の表面をクリーニングするクリーニング部材13を備えている。各作像ユニット7Y,7M,7C,7K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、同様の構成である。露光装置8は、光源、ポリゴンミラー、f-θレンズ、反射ミラーなどを備えている。
In the
記録媒体供給部3においては、記録媒体としての用紙Pを収容する給紙トレイ18と、給紙トレイ18から用紙Pを1枚ずつ送り出す給紙ローラ19が設けられている。給紙トレイ18に収容される用紙Pには、普通紙のほか、厚紙、薄紙、はがき、封筒、塗工紙(コート紙又はアート紙など)、又は、トレーシングペーパなどが含まれる。また、記録媒体として、用紙以外に、OHPシートなどの樹脂製シートが用いられてもよい。
The recording medium supply unit 3 is provided with a
転写部4においては、給紙トレイ18から供給された用紙Pに画像を転写する転写装置14が設けられている。転写装置14は、中間転写ベルト15と、一次転写ローラ16と、二次転写ローラ17を備えている。中間転写ベルト15は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ16は、各感光体10に対応して中間転写ベルト15の内側に4つ設けられている。各一次転写ローラ16が中間転写ベルト15を介して各感光体10に接触することにより、中間転写ベルト15と各感光体10との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ17は、中間転写ベルト15の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。
The
定着部5においては、用紙Pに画像を定着させる定着装置20が設けられている。定着装置20は、無端状の定着ベルト21と、加圧部材としての加圧ローラ22などを備えている。定着ベルト21と加圧ローラ22は互いに圧接されており、これらの間に定着ニップが形成されている。
In the fixing section 5, a
記録媒体排出部6においては、用紙Pを装置外に排出する一対の排紙ローラ23が設けられている。
A pair of
続いて、図1を参照して画像形成装置の印刷動作について説明する。 Next, the printing operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット7Y,7M,7C,7Kにおいて、感光体10が回転を開始し、帯電部材11によって感光体10の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置8が各感光体10の表面へレーザ光を照射する。これにより、レーザ光が照射された部分の電位が低下し、各感光体10の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置12からトナーが供給され、各感光体10上にトナー画像が形成される。
When there is an instruction to start the printing operation, the
各感光体10上に形成されたトナー画像は、各感光体10の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ16の位置)に至り、回転する中間転写ベルト15上に順次重なり合うように転写される。また、トナー画像の転写後、各感光体10上に残留するトナーは、各クリーニング部材13によって除去される。そして、中間転写ベルト15上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト15の回転に伴って二次転写ニップ(二次転写ローラ17の位置)に至り、用紙Pに転写される。
The toner images formed on each
この用紙Pは、記録媒体供給部3から供給されたものである。記録媒体供給部3においては、印刷動作開始の指示があった後、給紙ローラ19が回転することにより、給紙トレイ18から用紙Pが1枚ずつ送り出される。そして、送り出された用紙Pは、一対のタイミングローラ24によって一旦停止された後、中間転写ベルト15上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙P上にフルカラーのトナー画像が転写される。
This paper P is supplied from the recording medium supply section 3 . In the recording medium supply unit 3 , after receiving an instruction to start the printing operation, the paper P is fed out one by one from the
トナー画像が転写された用紙Pは、定着部5へと搬送される。そして、定着部5において、定着ベルト21と加圧ローラ22によって用紙Pが挟持されながら搬送されることにより、用紙Pにトナー画像が定着される。その後、用紙Pは、記録媒体排出部6へ搬送され、排紙ローラ23によって装置外に排出される。これにより、一連の印刷動作が完了する。
The paper P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing section 5 . Then, in the fixing section 5 , the toner image is fixed on the paper P by being conveyed while being nipped by the fixing
以下、図2に基づき、本実施形態に係る定着装置20の基本構成について説明する。
The basic configuration of the fixing
図2に示されるように、本実施形態に係る定着装置20は、定着ベルト21及び加圧ローラ22のほか、ヒータ25と、ヒータホルダ26と、ステー27を備えている。
As shown in FIG. 2, the fixing
定着ベルト21は、用紙Pの未定着画像担持面側に配置され、用紙P上の未定着画像を定着させる定着部材である。定着ベルト21は、無端状のベルト部材によって構成され、その長手方向両端に挿入される一対のベルト保持部材によって回転可能に保持されている。すなわち、定着ベルト21は、一対のベルト保持部材によって、非回転時においては基本的に張力が作用しない、いわゆるフリーベルト状態で保持されている。また、定着ベルト21の内側には、定着ベルト21を加熱する加熱源としてのヒータ25が配置されている。
The fixing
加圧ローラ22は、定着ベルト21の外周面に接触して定着ニップ100を形成する回転体である。具体的に、加圧ローラ22は、芯金と、芯金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、又はフッ素ゴムなどから成る弾性層と、弾性層の表面に設けられたPFA又はPTFEなどから成る離型層によって構成されている。加圧ローラ22は、バネなどの付勢部材によって定着ベルト21側へ押圧され、定着ベルト21の外周面に圧接されている。これにより、定着ベルト21と加圧ローラ22との間(接触箇所)に、定着ニップ100が形成されている。
The
また、加圧ローラ22は、画像形成装置本体に設けられた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、その駆動力が定着ベルト21に伝達されることにより、定着ベルト21が従動回転する。そして、定着ベルト21がヒータ25によって加熱され、定着ベルト21の温度が所定の温度(定着温度)となると、図2に示されるように、未定着画像を担持する用紙Pが、定着ベルト21と加圧ローラ22との間(定着ニップ100)に搬送される。これにより、用紙Pが定着ニップ100を通過する際に加圧及び加熱され、未定着画像が用紙Pに定着される。
Further, the
ヒータ25は、基材30と、第1絶縁層31と、抵抗発熱体32と、第2絶縁層33を有する板状のヒータである。ヒータ25は、定着ベルト21の長手方向(用紙搬送方向に交差する用紙幅方向)に渡って伸びるように配置されている。基材30は、ステンレス(SUS)、鉄又はアルミニウムなどの金属材料によって構成される。また、基材30の材料として、金属材料のほか、セラミック又はガラスなどを用いることも可能である。第1絶縁層31及び第2絶縁層33は、耐熱性ガラス、セラミック又はポリイミドなどの材料で構成される。第1絶縁層31は、基材30の定着ニップ100側の面に積層され、第2絶縁層33は、第1絶縁層31よりもさらに定着ニップ100側に積層されている。なお、基材30がセラミックなどの絶縁材料から成る場合は、第1絶縁層31を省略することが可能である。抵抗発熱体32は、第1絶縁層31と第2絶縁層33との間に介在する発熱体である。抵抗発熱体32は、例えば、銀パラジウム(AgPd)及びガラス粉末などを調合したペーストを基材30の表面にスクリーン印刷などにより塗工し、その後、基材30を焼成することによって形成される。また、抵抗発熱体32の材料として、銀合金(AgPt)又は酸化ルテニウム(RuO2)などの抵抗材料を用いることも可能である。
The
また、ヒータ25は、定着ニップ100の位置において定着ベルト21の内周面に接触するように配置されている。このため、定着ベルト21が回転すると、定着ベルト21はヒータ25に対して摺動する。このとき、ヒータ25に対する定着ベルト21の摺動性を高めるために、ヒータ25と定着ベルト21との間に低摩擦シート、又はグリスなどの潤滑剤を介在させてもよい。
Further, the
ヒータホルダ26は、定着ベルト21の内側でヒータ25を保持する加熱源保持部材である。ヒータホルダ26は、ヒータ25の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料によって構成されることが好ましい。特に、ヒータホルダ26が、LCP又はPEEKなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂によって構成される場合は、ヒータホルダ26の耐熱性を確保しつつ、ヒータ25からヒータホルダ26への伝熱が抑制されるので、効率的に定着ベルト21を加熱できる。
The
ステー27は、定着ベルト21の内側に配置される補強部材である。ステー27によってヒータホルダ26の定着ニップ100側の面とは反対の面が支持されることにより、ヒータホルダ26が加圧ローラ22の加圧力によって撓むのが抑制される。これにより、定着ベルト21と加圧ローラ22との間に均一な幅の定着ニップ100が形成される。また、ステー27は、その剛性を確保するため、SUS又はSECCなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。
The
図3は、本実施形態に係るヒータ25の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the
図3に示されるように、ヒータ25の基材30上には、複数の抵抗発熱体32のほか、複数の電極部34、及び抵抗発熱体32と電極部34とを接続する複数の給電線35が設けられている。本実施形態においては、複数の抵抗発熱体32が、小サイズ用紙P1の通紙領域に重なるように配置される中央側の抵抗発熱体32と、大サイズ用紙P2の通紙領域の両端側に配置される端部側の各抵抗発熱体32によって構成されている。また、各抵抗発熱体32は、互いに独立して発熱可能に構成されている。具体的に、小サイズ用紙P1が通紙される場合は、中央側の抵抗発熱体32のみが発熱し、大サイズ用紙P2が通紙される場合は、中央側の抵抗発熱体32に加え、両端側の各抵抗発熱体32も発熱する。
As shown in FIG. 3, on the
また、図3に示されるように、ヒータ25の裏面側(定着ニップ側とは反対側)には、ヒータ25の温度を検知する温度検知部材としてのサーミスタ41及びサーモスタット42が配置されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
サーミスタ41は、定着ベルトの温度を画像定着可能な所定の温度に維持するために、ヒータ25の温度を検知する制御用の温度検知部材である。サーミスタ41によって検知されたヒータ25の温度に基づいてヒータ25の出力が制御されることにより、定着ベルトの温度が所定の温度となるように維持される。サーミスタ41は、例えば、ヒータ25の長手方向(用紙幅方向)の中央側と端部側にそれぞれ配置されている。
The
サーモスタット42は、サーミスタ41の故障などにより、ヒータ25が過剰に温度上昇した場合に、ヒータ25の温度を検知してヒータ25への通電を遮断する安全装置である。サーモスタット42は、ヒータ25の長手方向の中央側及び端部側においてサーミスタ41と重ならない位置に配置される。
The
ここで、サーミスタ41及びサーモスタット42などの温度検知部材は、ヒータ25の温度を正確かつ応答性良く検知するため、一般的に、ヒータ25のうち、特に温度が高くなる部分に配置される。
Here, the temperature detection members such as the
図3に示されるように、本実施形態に係るヒータ25においては、抵抗発熱体32がヒータ25の短手方向の中央側(中央及びその近傍)に配置されているため、中央側の温度が高く、中央側の温度よりも端部側の温度の方が低くなる傾向にある。なお、本明細書中におけるヒータの「短手方向」とは、用紙幅方向に渡って配置されるヒータの長手方向Aとは交差又は直交する方向Bを意味し、用紙が定着ニップを通過する方向(通紙方向)と同じ方向をいう。
As shown in FIG. 3, in the
このように、本実施形態においては、ヒータ25の短手方向中央側の温度が高くなる傾向にある。このため、サーミスタ41及びサーモスタット42は、ヒータ25の短手方向中央側に配置されることが好ましい。しかしながら、万が一、サーミスタ41及びサーモスタット42の位置がヒータの短手方向(端部側)へずれた場合は、サーミスタ41及びサーモスタット42によって検知される温度が本来検知される温度よりも低くなるため、ヒータ25を必要以上に発熱させたり、異常な温度上昇を精度良く検知できなくなったりする虞がある。そこで、本発明に係る定着装置においては、サーミスタ41及びサーモスタット42のヒータ短手方向への位置ずれを抑制するため、次のような構成を採用している。
As described above, in the present embodiment, the temperature of the central side of the
以下、本発明の実施形態に係る定着装置の構成について詳しく説明する。なお、以下の説明において、必要な場合を除き、サーミスタ及びサーモスタットを合わせて「各温度検知部材」と表現する。 Hereinafter, the configuration of the fixing device according to the embodiment of the invention will be described in detail. In the following description, the thermistor and thermostat are collectively referred to as "each temperature detection member" unless necessary.
図4は、サーミスタ41が配置される位置における定着装置20の断面図、図5は、サーモスタット42が配置される位置における定着装置20の断面図である。図4及び図5においては、図2における上下方向を左右方向としている。
4 is a cross-sectional view of the fixing
図4及び図5に示されように、本実施形態に係る定着装置20においては、ヒータ25と各温度検知部材41,42との間に、熱移動補助部材としての均熱板28が配置されている。均熱板28は、ヒータ25の長手方向に渡ってヒータ25の定着ニップ100側とは反対側の面(基材30)に接触し、ヒータ25の熱を長手方向に移動させて均熱化を図る熱移動補助部材である。均熱板28は、熱伝導率が高い金属材料によって構成されている。具体的に、均熱板28の材料としては、銅、アルミニウム、あるいは銀などが用いられる。このような均熱板28が設けられていることにより、ヒータの高温部の熱が周囲の低温部に分散するため、ヒータの最高到達温度を抑制できる。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the fixing
特に、本実施形態のように、サーミスタによってヒータの温度を検知する構成においては、サーミスタによって定着ベルトの温度を検知する構成に比べて、サーミスタがヒータの熱の影響を受けやすいため、サーミスタの温度が高くなりやすい。このため、例えば、小サイズの用紙を連続通紙した場合にヒータの非通紙領域の温度が上がりすぎると、非通紙領域に配置されるサーミスタの温度がサーミスタの耐熱温度を超える虞がある。しかしながら、本実施形態においては、非通紙領域の温度が過剰に上昇した場合であっても、サーミスタ41とヒータ25との間に均熱板28が介在していることにより、非通紙領域の最高到達温度を抑制できるので、サーミスタ41の温度上昇を抑制でき、故障の虞を低減できる。
In particular, in a configuration in which the temperature of the heater is detected by a thermistor, as in this embodiment, the thermistor is more susceptible to the heat of the heater than in a configuration in which the temperature of the fixing belt is detected by the thermistor. tends to be high. For this reason, for example, if the temperature of the non-paper-passing area of the heater rises too much when small-sized paper is continuously passed, the temperature of the thermistor arranged in the paper-non-passing area may exceed the heat resistant temperature of the thermistor. . However, in the present embodiment, even if the temperature of the non-paper-passing area rises excessively, the
また、本実施形態においては、各温度検知部材41,42が、付勢部材としてのバネ36によって均熱板28に向かって付勢されている。このため、各温度検知部材41,42は、均熱板28のヒータ25側とは反対側の面28aに接触している。ここで、各温度検知部材41,42が接触する均熱板28の面28aは、ヒータ25の長手方向に対して交差する方向の断面(図4及び図5に示される短手方向Bの断面)において、円弧状の凹形状に形成されている。
Further, in this embodiment, each of the
図6に、本実施形態に係る均熱板28の斜視図を示す。
FIG. 6 shows a perspective view of the
図6に示されるように、上記各温度検知部材41,42が接触する均熱板28の凹面28aは、ヒータの長手方向Aに渡って同じ断面形状で連続するように形成されている。具体的に、凹面28は、ヒータ25の短手方向Bの中央28bにおいて最も凹み、その中央から短手方向Bの両端に向かって次第に深さが減少するように円弧状に伸びる傾斜面28cを有している。
As shown in FIG. 6, the
このように、本実施形態においては、均熱板28の各温度検知部材41,42側の面が凹面28aに形成されているため、各温度検知部材41,42の位置がヒータの短手方向Bの中央から両端の一方側へずれたとしても、凹面28aの傾斜面28cに沿って各温度検知部材41,42が中央へ戻される。すなわち、図7に示すように、各温度検知部材41,42が、中央28bから短手方向Bへずれると、バネ36が各温度検知部材41,42を傾斜面28cへ押圧することにより、傾斜面28cの傾斜に倣って各温度検知部材41,42を中央28bへ戻そうとする力Fを生じさせる。これにより、各温度検知部材41,42が中央28b側へ戻されるため、各温度検知部材41,42のヒータの短手方向Bへの位置ずれを抑制でき、各温度検知部材41,42による温度管理の信頼性及び安全性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, since the surface of the
傾斜面28cの曲率半径は、小さいほど各温度検知部材41,42を中央28b側へ戻す力Fが大きく作用し、反対に曲率半径が大きいほど各温度検知部材41,42を中央28b側へ戻す力Fが弱くなる。このため、傾斜面28cの曲率半径R1は、例えば定着ベルト21の曲率半径R2よりも小さいことが好ましい(図4又は図5参照)。なお、ここでいう定着ベルトの曲率半径は、定着ベルトが外力を受けずに円形となった状態での曲率半径を意味する。このように、傾斜面28cの曲率半径R1を定着ベルト21の曲率半径R2よりも小さくすることにより、傾斜面28cによる各温度検知部材41,42の位置保持作用及び位置ずれ時の復帰作用を効果的に発揮できるようになる。
The smaller the radius of curvature of the
また、万が一、サーミスタ41の位置がヒータの短手方向Bにずれたとしても、ずれた位置において、均熱板28に対するサーミスタ41の接触圧が高まるため、位置ずれに伴う検知温度の低下を抑制できる。すなわち、サーミスタ41の位置がヒータの短手方向の中央から端部側へずれると、サーミスタ41が均熱板28の傾斜面28cに沿って移動することにより、バネ36が押し縮められるため、バネ36の弾性反発力が高まり、均熱板28に対するサーミスタ41の接触圧が高まる。その結果、均熱板28に対するサーミスタ41の密着度が高まり、接触面積が増えるので、均熱板28を介して伝わるヒータ25からサーミスタ41への熱量が増加する。これにより、サーミスタ41がヒータ25の温度が高い中央から温度が低い端側へずれることに伴う検知温度の低下を抑制でき、温度制御の精度低下を抑制できる。
Moreover, even if the position of the
また、図8の拡大図に示されるように、サーミスタ41は、対象物に接触して対象物の温度を検知する温度検知素子としてのサーミスタ素子41aを有している。このため、少なくともサーミスタ素子41aは、均熱板28の凹面28aに対して接触していることが好ましい。
Further, as shown in the enlarged view of FIG. 8, the
一方、図9は、サーモスタット42が均熱板28に接触している状態を示す拡大図である。図9に示されように、サーモスタット42は、熱膨張率の異なる金属材料を貼り合わせて成るバイメタル42aを有している。バイメタル42aは、ヒータ25の温度上昇に伴って所定温度を超えた場合に変形し、ヒータ25への通電を遮断する感熱通電遮断素子である。バイメタル42aは、均熱板28に接触している場合、ヒータ25からバイメタル42aへの伝熱量が多くなるため、ヒータ25が温度上昇した際の応答性が向上する。しかしながら、ヒータ25の温度を高温域(例えば、200℃以上)で制御するなどの場合は、バイメタル42aへの伝熱量が多くなりすぎ、通常の温度上昇の際にサーモスタット42が誤作動して、ヒータ25への通電を遮断する虞がある。従って、このような誤作動の虞を低減するには、ヒータ25からバイメタル42aへの伝熱量は多くなりすぎないようにすることが好ましい。
On the other hand, FIG. 9 is an enlarged view showing a state in which the
そこで、本実施形態においては、図9に示されるように、均熱板28のサーモスタット42の側の面を凹面28aとすることにより、バイメタル42aが均熱板28に接触しないようにしている。すなわち、均熱板28のサーモスタット42側の面が平面ではなく凹面28aとなっているため、サーモスタット42のハウジングなどが均熱板28の凹面28aに接触することにより、バイメタル42aは凹面28aから浮いた状態で配置される。このように、バイメタル42aが均熱板28に対して非接触の状態で配置されることにより、バイメタル42aへの伝熱が抑制され、サーモスタット42の誤作動の虞を低減できるようになる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 9, the surface of the
また、本実施形態においては、サーモスタット42が、均熱板28の凹面28aに対してバイメタル42a以外の部分(ハウジングの縁部など)において接触しているため、その接触箇所を通して必要な熱の伝達が得られ、異常高温となった場合のサーモスタット42の良好な作動を確保できる。これに対して、サーモスタット42が、ハウジングも含めて全体的に均熱板28に対して非接触であると、サーモスタット42への伝熱量が減少し、異常高温時にサーモスタット42が良好に作動できない虞がある。従って、異常高温時におけるサーモスタット42の良好な作動を確保して信頼性を向上させるには、本実施形態のように、サーモスタット42を、バイメタル42a以外の部分において均熱板28に対して接触させることが好ましい。このように、本実施形態においては、均熱板28のサーモスタット42の側の面を凹面28aとすることにより、サーモスタット42の安全装置としての機能を維持しつつ、誤作動の虞を低減することが可能である。
In addition, in this embodiment, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
例えば、上述の実施形態においては、均熱板28の凹面28aを円弧状の断面形状としているが、図10に示す例のように、凹面28aは、円弧状などの曲面に限らず、短手方向Bの両端側から中央側に向かって互いに傾斜する直線状の傾斜面28cを有する凹形状(V字型)であってもよい。また、凹面28aは、曲線と直線を含む形状であってもよい。さらに、凹面28aは、短手方向Bの中央を基準に必ずしも対称に形成されている場合に限らず、非対称に形成される場合であってもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、本発明は、図2に示されるような定着ベルトが一対のベルト保持部材によって回転可能に保持されるフリーベルト方式の構成に限らず、定着ベルトが複数のローラなどに掛け回されて張架される構成にも適用可能である。 Further, the present invention is not limited to the configuration of the free belt system in which the fixing belt is rotatably held by a pair of belt holding members as shown in FIG. It is also applicable to a suspended configuration.
1 画像形成装置
20 定着装置
21 定着ベルト
22 加圧ローラ(加圧部材)
25 ヒータ(加熱源)
28 均熱板(熱移動補助部材)
28a 凹面
28b 中央
28c 傾斜面
41 サーミスタ(温度検知部材)
41a サーミスタ素子(温度検知素子)
42 サーモスタット(温度検知部材)
42a バイメタル(感熱通電遮断素子)
100 定着ニップ
REFERENCE SIGNS
25 heater (heating source)
28 heat equalizing plate (heat transfer auxiliary member)
28a
41a thermistor element (temperature detection element)
42 thermostat (temperature detection member)
42a Bimetal (heat-sensitive current interrupting element)
100 fixing nip
Claims (7)
前記定着ベルトの外周面に接触し定着ニップを形成する回転可能な加圧部材と、
前記定着ベルトを加熱する加熱源と、
前記加熱源の温度を検知する温度検知部材と、
前記加熱源と前記温度検知部材との間に介在する熱移動補助部材を備える定着装置であって、
前記温度検知部材が接触する前記熱移動補助部材の面が、前記加熱源の長手方向に対して交差する方向の断面において、両端側から中央側に向かって互いに傾斜する傾斜面を有する凹形状に形成されていることを特徴とする定着装置。 a rotatable endless fixing belt;
a rotatable pressure member contacting the outer peripheral surface of the fixing belt to form a fixing nip;
a heating source that heats the fixing belt;
a temperature detection member that detects the temperature of the heating source;
A fixing device comprising a heat transfer auxiliary member interposed between the heat source and the temperature detection member,
The surface of the auxiliary heat transfer member with which the temperature detection member is in contact has a concave shape with slanted surfaces slanted from both ends toward the center in a cross section in a direction intersecting the longitudinal direction of the heat source. A fixing device comprising:
前記温度検知部材は、前記熱移動補助部材の凹形状の面に対して少なくとも温度検知素子の部分において接触する請求項1から4のいずれか1項に記載の定着装置。 The temperature detection member has a temperature detection element that contacts an object and detects the temperature of the object,
The fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature detection member contacts the concave surface of the heat transfer assisting member at least at a temperature detection element portion.
前記温度検知部材は、前記熱移動補助部材の凹形状の面に対して前記感熱通電遮断素子以外の部分において接触する請求項1から4のいずれか1項に記載の定着装置。 The temperature detection member has a heat-sensitive current-disconnecting element that deforms when the temperature exceeds a predetermined temperature to cut off the current supply to the heat source,
The fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature detecting member contacts the concave surface of the heat transfer assisting member at a portion other than the heat-sensitive current interrupting element.
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 .
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