JP3780786B2 - Fixing device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転写材に熱定着する定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、従来の定着装置の構成図である。図において、定着装置1000は、内部に回転軸方向に延びる加熱手段1001を有した加熱ローラ1003と、加熱ローラ1003に圧接する加圧ローラ1005とを有しており、これら加熱ローラ1003,加圧ローラ1005間にトナー画像が転写された転写材を通過させ、トナー画像を転写材に熱定着するものである。
【0003】
このような構成の定着装置がセンター基準である場合、例えば、A4R等の小サイズ幅の転写材を連続して定着すると、加熱ローラの回転軸方向の両端部分の温度が上昇し、加熱ローラ1003のコーティングや軸受に悪い影響を与えるので、加熱ローラ1003の両端部分を冷却する冷却手段1100を設けている。
【0004】
図に示す冷却手段1100は、加熱ローラ1003の回転軸と略直行し、加熱ローラ1003の幅方向の略中心を通る線上に設けられた送風手段と1101と、一方の端部が送風手段1101の送風口に接続され、他方の端部側が二又に分かれ、二又のうちの一方の端部側の第1の開口1103が加熱ローラ1003の回転軸方向の一方の端部側の表面近傍に、他方の端部側の第2の開口1105が加熱ローラ1003の回転軸方向の他方の端部の表面近傍にそれぞれ位置し、送風手段1101からの風を加熱ローラ1003表面へ案内するダクト1107とからなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成の定着装置1000の冷却手段1100においては、図8に示すように、各開口部1103,1105において、開口部の外側が急に風速が速くなる風速分布となるので、加熱ローラ1003の各端部部分を均一に冷却できない問題点がある。
【0006】
又、加熱ローラ1003に、その回転軸方向において両端部分を主に加熱する第1の加熱手段と、回転軸方向において中央部分を主に加熱する第2の加熱手段とを設け、第1の加熱手段と第2の加熱手段との重複加熱部分に、加熱ローラ表面の温度を検出する温度検出手段(例えば、サーモスタット)を設ける場合がある。
【0007】
第1の加熱手段と第2の加熱手段との重複加熱部分はダクトの開口の内側部分にある。
よって、図8において第2の開口の100mmのあたりにサーモスタットを設けた場合、サーモスタットに対向する加熱ローラ部分に当たる風の風速が遅く、ダクトの開口に対向する加熱ローラの大部分の温度は充分に低いのに、サーモスタットが過敏に応動してしまう場合がある。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、加熱ローラの端部部分を均一に冷却できる定着装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転写材に熱定着する定着装置であって、送風手段と、一方の端部が前記送風手段の送風口に接続され、他方の端部側が第1の風路、第2の風路からなる二又状に分かれ、前記第1の風路の第1の開口が前記加熱ローラの回転軸方向の一方の端部側の表面近傍に、前記第2の風路の第2の開口が前記加熱ローラの回転軸方向の他方の端部の表面近傍にそれぞれ位置し、前記送風手段からの風を前記加熱ローラ表面へ案内するダクトと、前記ダクト内部に設けられ、風路を分割するリブと、前記加熱ローラに設けられ、その回転軸方向において両端部分を主に加熱する第1の加熱手段と、前記加熱ローラに設けられ、前記回転軸方向において中央部分を主に加熱する第2の加熱手段と、前記第1の加熱手段と前記第2の加熱手段との重複加熱部分に、前記加熱ローラ表面の温度を検出する温度検出手段と、設け、更に、該温度検出手段の外側近傍に前記リブを配したことを特徴とする定着装置である。
【0010】
ダクト内部に風路を分割するリブを設けたことにより、各開口から出る風の風速分布がリブがない場合に比べて平準化され、加熱ローラの端部部分を均一に冷却できる。
又、温度検出手段の外側近傍に前記リブを配したことにより、温度検出手段に対向する加熱ローラ表面に当たる風の風速が速くなり、温度検出手段に対向する加熱ローラ部分の温度が低くなり、温度検出手段の過敏な応動がなくなる。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸と略直行し、前記加熱ローラの幅方向の略中心を通る線上に設けられ、前記ダクトは、略Y字形をなすことを特徴とする定着装置である。
【0012】
前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸と略直行し、前記加熱ローラの幅方向の略中心を通る線上に設けられ、前記ダクトは、略Y字形をなすことにより、第1の開口からでる風のトータル風量と、第2の開口からでる風のトータル風量とが略等しくなり、加熱ローラの両端部部分を均一に冷却できる。
【0013】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明の前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸方向の他方の端部側に設けられ、前記ダクトは、略F字形をなし、前記加熱ローラの一方の端部部分へ風を案内する第1の風路の断面積を前記第2の風路の段面積より広くなるように設定したことを特徴とする定着装置である。
【0014】
前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸方向の他方の端部側に設けられ、前記ダクトは、略F字形をなし、前記加熱ローラの一方の端部部分へ風を案内する第1の風路の断面積を前記第2の風路の段面積より広くなるように設定したことにより、第1の開口からでる風のトータル風量と、第2の開口からでる風のトータル風量とが略等しくなり、加熱ローラの両端部部分を均一に冷却できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。
<第1の実施の形態例>
(全体構成)
最初に、図3を用いて、本実施の形態例の定着装置が設けられた画像形成装置の全体構成を説明する。
【0018】
図において、画像形成装置1は、自動原稿搬送装置(通称ADF)Aと、自動原稿搬送装置Aにより搬送される原稿の画像を読み取るための原稿画像読取部Bと、読み取った原稿画像を処理する画像制御部Cと、画像処理後のデータに従って、感光ドラムからなる像担持体10上に書込みを行なう書込みユニット12を含む書込み部Dと、像担持体10及びその周囲に帯電電極14,磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段16,転写電極18,分離電極20,クリーニング手段21等の画像形成手段を含む画像形成部Eと、転写材(以下、記録紙という)Pを収容するトレイ等の複数の用紙収容手段(以下、給紙トレイ又はトレイという)22,24のための収納部F等を有している。
【0019】
自動原稿搬送装置Aは、原稿載置台26と、ローラR1を含むローラ群及び原稿の移動通路を適宜切り替えるための切替手段を含む原稿搬送処理部28を主要素とする。
【0020】
原稿画像読取部Bは、原稿ガラスGの下にあり、光路長を保って往復移動できる二つのミラーユニット30,31、固定の結像レンズ(以下、レンズという)33、ライン状の撮像素子(以下、CCDという)35等からなり、書込み部Dはレーザ光源40、ポリゴンミラー(偏光器)42等からなる。
【0021】
自動原稿搬送装置Aは、従来の自動原稿搬送装置と構成上の相違はあるものの原理はそのものは公知であり、又、原稿画像読取部B、書込み部D、画像処理手段(像担持体10上にトナー画像を形成し、かつ、シート上にトナー画像を転写させる手段)を備えた画像形成装置及び画像形成プロセスはよく知られているので、その説明は簡略に行なう。
【0022】
尚、転写電極18の手前側に示すR10はレジストローラであり、分離電極の下流側に示すHは定着装置(詳細は後述する)であり、加熱ローラ91とこの加熱ローラ91に圧接する加圧ローラ92とを備えており、加熱ローラ91と、加圧ローラ92との間にトナー画像が転写された記録紙Pが定着することにより、トナー画像が記録紙P上に熱定着される。
【0023】
上記構成において、像担持体10上にトナー画像を形成し、シート上の転写させた後、排紙トレイに排紙するプロセスは、以下のとおりである。
尚、本明細書では、転写電極がある転写領域を画像記録部という場合がある。
【0024】
原稿載置台26上に載置される原稿(図示せず)の一枚が原稿搬送処理部28中で搬送され、ローラR1の下を通過中に、露光手段Lによるスリット露光が行なわれる。
【0025】
尚、本実施の形態例では、原稿載置台26上に載置される原稿はセンター基準としている。
原稿からの反射光は、固定位置にあるミラーユニット30,31及びレンズ33を経て、CCD上に結合され、読み取られる。
【0026】
原稿画像読取部Bで読み取られた画像情報は、画像処理手段により処理され、符号化されて画像制御基板C上にあるメモリに格納される。
画像データは、画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って書込み部Dにおけるレーザ光源40が駆動され、像担持体10上に露光が行なわれる。
【0027】
この露光に先立ち、矢印方向(反時計方向)に回転する像担持体10は、帯電電極14のコロナ放電により所定の表面電位が付与されているが、露光により露光部の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が像担持体10上に形成される。
【0028】
静電潜像は、現像手段16により反転現像され、可視像(トナー像)とされる。一方、像担持体10上のトナー像の先端部が転写領域に到達する前に、例えば、給紙トレイ22内の一枚のシートPが給紙搬送されて、レジストローラR10に到達し、先端規制されている。
【0029】
シートPはトナー像、即ち、像担持体10上の画像領域と重畳するように、同期をとって回転を開始するレジストローラR10により転写領域に向けて搬送される。
【0030】
転写領域において、像担持体10上のトナー像は、転写電極の付勢によりシートP上に転写されて、次いで、シートPは分離電極20の付勢により像担持体10から分離される。
【0031】
その後、定着装置Hの加熱,加圧により、トナー像を形成するトナー粉末はシートP上に溶融定着され、シートPは排紙通路78及び排紙ローラ79を介して排紙トレイT上に排紙される。
(定着装置)
定着装置Hの構成を図1及び図2を用いて詳細に説明する。図1は定着装置の側面図、図2は図1のX方向からみた構成図である。
【0032】
図1において、191は両端面が開放された加熱ローラ91の円筒状の芯金(ローラ基体)である。
この芯金191の外周面には、離型性層194が形成されている。
【0033】
本実施の形態例では、芯金191の材質はアルミニウム、鉄のうちのいずれか、離型性層194の材質としてはPFA(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),四フッ化エチレン等の離型性の良い樹脂とした。
【0034】
更に、芯金191の肉厚を2.0mm以下、離型性層194の膜厚を約20μmとし、薄肉構造とした。
加熱ローラ91の内部には、断面において、回転軸Oを挟んで一方の側には第1の加熱手段としての第1のハロゲンヒータランプ210が、他方の側には、第2の加熱手段としての第2のハロゲンヒータランプ220が設けられている。
【0035】
そして、加熱ローラ91と加圧ローラ92とで、シートPは矢印R方向に挟持搬送される。
図2に示すように、第1のハロゲンヒータランプ210は、加熱ローラ91の回転軸方向において両端部分(L1)を主に加熱し、第2のハロゲンヒータランプ220は、加熱ローラ91の回転軸方向において中央部分(L2)を主に加熱するようになっている。
【0036】
加圧ローラ92は、発泡シリコンゴムの円周面にPFAチューブをかぶせた構造であり、表面硬度(アスカーC硬度)を35〜75とした。
加圧ローラ92はスプリング90の付勢力でもって、加熱ローラ91を総荷重49〜245Nで押圧することにより、加圧ローラ92と、加熱ローラ91との間のニップ圧は19600Pa〜196000Paとなり、ニップ通過時間は20〜40msecとしている。
【0037】
本実施の形態例の定着装置Hには、図2に示すように、第1のハロゲンヒータランプ210と第2のハロゲンヒータランプ220との重複加熱部分には、加熱ローラ91の表面温度が所定の温度以上となったら応動する温度検出手段としてのサーモスタット350を設けている。
【0038】
又、加熱ローラ91の両端部分を冷却する冷却手段800が設けられている。図に示す冷却手段800は、加熱ローラ91の回転軸と略直行し、加熱ローラ91の幅方向の略中心を通る線上に設けられた送風手段としてのファン801と、一方の端部がファン801の送風口に接続され、他方の端部側が第1の風路811、第2の風路812からなる二又状に分かれ、第1の風路811の第1の開口802が加熱ローラ91の回転軸方向の一方の端部側の表面近傍に、第2の風路812の第2の開口803が加熱ローラ91の回転軸方向の他方の端部の表面近傍にそれぞれ位置し、ファン801からの風を加熱ローラ91表面へ案内する略Y字形のダクト807とからなっている
又、ダクト807の第1の風路811,第2の風路812内部には、各風路を分割するリブ821,822が設けられている。
【0039】
更に、第2の風路812のリブ822の位置は、サーモスタット350の外側近傍となるようにした。
上記構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
【0040】
(1) ダクト807内部に風路を分割するリブ821,822を設けたことにより、図4に示すように、リブを設けていない図8に比べ各開口部802,803での風速が平準化され、加熱ローラ91の端部部分を均一に冷却できる。
【0041】
(2) ファン801は、加熱ローラ91の回転軸と略直行し、加熱ローラ91の幅方向の略中心を通る線上に設けられ、ダクト807は、略Y字形をなすことにより、第1の開口802からでる風のトータル風量と、第2の開口803からでる風のトータル風量とが略等しくなり、加熱ローラ91の両端部部分を均一に冷却できる。
【0042】
(3) サーモスタット350の外側近傍にリブ822を配したことにより、図4に示すように、サーモスタット350に対向する加熱ローラ91表面に当たる風の風速が速くなり、サーモスタット350に対向する加熱ローラ91部分の温度が低くなり、サーモスタット350の過敏な応動がなくなる。
<第2の実施の形態例>
第2の実施の形態例を説明する図5を用いて説明する。尚、本実施の形態例と、第1の実施の形態例との相違点は、定着装置の冷却手段であり、他の部分は、第1の実施の形態例と同一であるので、同一部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【0043】
図において、送風手段としてのファン901は、加熱ローラ91の回転軸方向の他方の端部側に設けられている。
ダクト911は、略F字形をなし、ファン901から離れた加熱ローラ91の一方の端部部分へ風を案内する第1風路921の断面積をファン901に近い加熱ローラ91の他方の端部部分へ風を案内する第2の風路922の段面積より広くなるように設定している。
【0044】
尚、本実施の形態例では、第1の風路921の断面積:第2の風路922の段面積=2:1とした。
又、ダクト911の第1の風路921内には、風路を三分割するリブ931,932が設けられ、第2の風路922内には、風路を三分割するリブ933,934が設けられている。
【0045】
上記構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) ダクト911の第1の風路921の内部に風路を分割するリブ931,932を設け、第2の風路922内には、風路を分割するリブ933,934を設けたことにより、第1の風路921の第1の開口923,第2の風路922の第2の開口924から出る風の風速分布がリブがない場合に比べて平準化され、加熱ローラ91の端部部分を均一に冷却できる。
【0046】
(2) 送風手段としてのファン901は、加熱ローラ91の回転軸方向の他方の端部側に設け、ダクト911は、略F字形をなし、ファン90から離れた加熱ローラ91の一方の端部部分へ風を案内する第1の風路921の断面積をファン901に近い加熱ローラ91の他方の端部部分へ風を案内する第2の風路922の段面積より広くなるように設定した。
【0047】
図6(a)は、第1の風路921と第2の風路922との断面積を同じとした場合、図6(b)は第1の風路921の断面積:第2の風路922の段面積=2:1とした場合の、第1の開口923及び第2の開口924での風速分布を示す図である。これらの図からも分かるように、第1の開口923及び第2の開口924での風速分布が略等しくなり、即ち、第1の開口923からでる風のトータル風量と、第2の開口924からでる風のトータル風量とが略等しくなり、加熱ローラ91の両端部部分を均一に冷却できる。
【0048】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1記載の発明によれば、ダクト内部に風路を分割するリブを設けたことにより、各開口から出る風の風速分布が、リブがない場合に比べて平準化され、加熱ローラの端部部分を均一に冷却できる。
又、温度検出手段の外側近傍に前記リブを配したことにより、温度検出手段に対向する加熱ローラ表面に当たる風の風速が速くなり、温度検出手段に対向する加熱ローラ部分の温度が低くなり、温度検出手段の過敏な応動がなくなる。
【0049】
請求項2記載の発明の発明によれば、前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸と略直行し、前記加熱ローラの幅方向の略中心を通る線上に設けられ、前記ダクトは、略Y字形をなすことにより、第1の開口からでる風のトータル風量と、第2の開口からでる風のトータル風量とが略等しくなり、加熱ローラの両端部部分を均一に冷却できる。
【0050】
請求項3記載の発明によれば、前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸方向の他方の端部側に設けられ、前記ダクトは、略F字形をなし、前記加熱ローラの一方の端部部分へ風を案内する第1の風路の断面積を前記第2の風路の段面積より広くなるように設定したことにより、第1の開口からでる風のトータル風量と、第2の開口からでる風のトータル風量とが略等しくなり、加熱ローラの両端部部分を均一に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態例の定着装置の側面図である。
【図2】図1のX方向からみた構成図である。
【図3】実施の形態例の定着装置が設けられた画像形成装置の全体構成を説明する図である。
【図4】第1の実施の形態例の効果を説明する図である。
【図5】第2の実施の形態例の定着装置の側面図である。
【図6】第2の実施の形態例の効果を説明する図である。
【図7】従来の定着装置の構成図である。
【図8】従来の定着装置の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
91 加熱ローラ
92 加圧ローラ
801 ファン(送風手段)
802 第1の開口
803 第2の開口
811 第1の風路
812 第2の風路
821,822 リブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a heating roller and a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller, a transfer material on which a toner image is transferred is passed between the heating roller and the pressure roller, and the toner image is transferred to the transfer material. The present invention relates to a fixing device that performs heat fixing.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional fixing device. In the figure, the fixing device 1000 includes a heating roller 1003 having a heating unit 1001 extending in the direction of the rotation axis, and a pressure roller 1005 in pressure contact with the heating roller 1003. A transfer material on which a toner image is transferred is passed between rollers 1005, and the toner image is thermally fixed to the transfer material.
[0003]
When the fixing device having such a configuration is a center reference, for example, when a transfer material having a small size such as A4R is continuously fixed, the temperature of both end portions in the rotation axis direction of the heating roller rises, and the heating roller 1003 Therefore, a cooling means 1100 for cooling both end portions of the heating roller 1003 is provided.
[0004]
The cooling means 1100 shown in the figure is substantially perpendicular to the rotating shaft of the heating roller 1003, the blowing means 1101 provided on a line passing through the approximate center in the width direction of the heating roller 1003, and one end of the blowing means 1101. Connected to the blower port, the other end side is divided into two, and the first opening 1103 on one end side of the fork is near the surface on the one end side in the rotation axis direction of the heating roller 1003. The second opening 1105 on the other end side is located in the vicinity of the surface of the other end portion in the rotation axis direction of the heating roller 1003, respectively, and a duct 1107 for guiding the wind from the blowing means 1101 to the surface of the heating roller 1003; It is made up of.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the cooling unit 1100 of the fixing device 1000 having the above configuration, as shown in FIG. 8, in each of the openings 1103 and 1105, the outside of the openings has a wind speed distribution in which the wind speed suddenly increases. There is a problem that each end portion of the can not be uniformly cooled.
[0006]
Further, the heating roller 1003 is provided with a first heating means for mainly heating both end portions in the direction of the rotation axis and a second heating means for mainly heating the center portion in the direction of the rotation axis. There may be a case where temperature detection means (for example, a thermostat) for detecting the temperature of the surface of the heating roller is provided at the overlapping heating portion between the means and the second heating means.
[0007]
The overlapping heating part of the first heating means and the second heating means is in the inner part of the duct opening.
Therefore, when a thermostat is provided around 100 mm of the second opening in FIG. 8, the wind speed of the wind hitting the heating roller portion facing the thermostat is slow, and the temperature of most of the heating roller facing the opening of the duct is sufficiently high. Although it is low, the thermostat may be sensitive.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fixing device capable of uniformly cooling an end portion of a heating roller.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, which solves the above problem, includes a heating roller and a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller, and passes a transfer material on which a toner image is transferred between the heating roller and the pressure roller. A fixing device for thermally fixing the toner image to the transfer material, wherein the air blowing means and one end portion are connected to the air blowing port of the air blowing means, and the other end side is a first air passage, The first air passage has a first opening in the vicinity of the surface on one end side in the rotation axis direction of the heating roller, and the first air passage has a first opening. Two openings are located in the vicinity of the surface of the other end of the heating roller in the rotation axis direction, a duct for guiding the air from the blowing means to the surface of the heating roller, and an air passage provided inside the duct. a rib for dividing, provided in the heating roller, contact the rotation axis A first heating means that mainly heats both end portions, a second heating means that is provided on the heating roller and mainly heats a central portion in the rotation axis direction, the first heating means, and the first heating means. In the fixing device, the temperature detecting means for detecting the temperature of the surface of the heating roller is provided in a heating portion overlapping with the heating means of No. 2, and the rib is arranged in the vicinity of the outside of the temperature detecting means. is there.
[0010]
By providing ribs that divide the air path inside the duct, the wind speed distribution of the wind coming out of each opening is leveled compared to the case without ribs, and the end portion of the heating roller can be cooled uniformly.
Further, by arranging the rib in the vicinity of the outside of the temperature detecting means, the speed of the wind hitting the surface of the heating roller facing the temperature detecting means becomes faster, the temperature of the heating roller part facing the temperature detecting means becomes lower, and the temperature Sensitive response of the detection means is eliminated.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the air blowing means according to the first aspect of the present invention is provided on a line that is substantially perpendicular to the rotating shaft of the heating roller and passes through a substantially center in the width direction of the heating roller, and the duct is The fixing device is substantially Y-shaped.
[0012]
The blower means is provided on a line that is substantially perpendicular to the rotation axis of the heating roller and passes through the approximate center in the width direction of the heating roller, and the duct is formed from a first opening by forming a substantially Y shape. The total wind volume of the wind and the total wind volume of the wind coming out of the second opening are substantially equal, so that both end portions of the heating roller can be cooled uniformly.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, the air blowing means according to the first aspect of the present invention is provided on the other end side in the rotation axis direction of the heating roller, and the duct is substantially F-shaped, and the heating roller The fixing device is characterized in that the cross-sectional area of the first air passage that guides the air to one end portion of the first air passage is set to be larger than the step area of the second air passage.
[0014]
The air blowing means is provided on the other end side in the rotation axis direction of the heating roller, and the duct is substantially F-shaped and guides wind to one end portion of the heating roller. By setting the cross-sectional area of the road so as to be larger than the step area of the second air passage, the total air volume of the wind coming out of the first opening and the total air volume of the air coming out of the second opening are substantially equal. Thus, both end portions of the heating roller can be uniformly cooled.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
(overall structure)
First, the overall configuration of the image forming apparatus provided with the fixing device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0018]
In the figure, an image forming apparatus 1 processes an automatic document feeder (commonly called ADF) A, a document image reading unit B for reading a document image conveyed by the automatic document feeder A, and a read document image. An image control unit C, a writing unit D including a writing unit 12 for writing on the image carrier 10 made of a photosensitive drum in accordance with data after image processing, a charging electrode 14 and a magnetic brush around the image carrier 10 and the periphery thereof. A plurality of image forming portions E including image forming means such as developing means 16, transfer electrode 18, separation electrode 20, cleaning means 21, and a tray that accommodates transfer material (hereinafter referred to as recording paper) P. Storage section F for sheet storage means (hereinafter referred to as a paper feed tray or tray) 22, 24.
[0019]
The automatic document feeder A mainly includes a document placing table 26, a roller group including a roller R1, and a document transport processing unit 28 including a switching unit for appropriately switching a document moving path.
[0020]
The document image reading unit B is located under the document glass G and has two mirror units 30 and 31 that can reciprocate while maintaining the optical path length, a fixed imaging lens (hereinafter referred to as a lens) 33, a line-shaped image sensor ( The writing unit D includes a laser light source 40, a polygon mirror (polarizer) 42, and the like.
[0021]
The principle of the automatic document feeder A is different from that of the conventional automatic document feeder, but the principle is well known, and the document image reading section B, writing section D, image processing means (on the image carrier 10). Since an image forming apparatus and an image forming process provided with a means for forming a toner image on the sheet and transferring the toner image onto the sheet are well known, description thereof will be simplified.
[0022]
Note that R10 shown on the front side of the transfer electrode 18 is a registration roller, and H shown on the downstream side of the separation electrode is a fixing device (details will be described later). The heating roller 91 and the pressure applied to the heating roller 91 are pressed against each other. The recording paper P onto which the toner image is transferred is fixed between the heating roller 91 and the pressure roller 92, so that the toner image is thermally fixed on the recording paper P.
[0023]
In the above configuration, the process of forming a toner image on the image carrier 10 and transferring it onto a sheet and then discharging it to a paper discharge tray is as follows.
In the present specification, a transfer region having a transfer electrode may be referred to as an image recording unit.
[0024]
One sheet of document (not shown) placed on the document table 26 is conveyed in the document conveyance processing unit 28, and slit exposure is performed by the exposure means L while passing under the roller R1.
[0025]
In this embodiment, the document placed on the document placement table 26 is set as the center reference.
The reflected light from the document is coupled and read on the CCD via the mirror units 30 and 31 and the lens 33 at fixed positions.
[0026]
The image information read by the document image reading unit B is processed by the image processing means, encoded, and stored in a memory on the image control board C.
The image data is called according to the image formation, the laser light source 40 in the writing unit D is driven according to the image data, and the image carrier 10 is exposed.
[0027]
Prior to this exposure, the image carrier 10 rotating in the direction of the arrow (counterclockwise) is given a predetermined surface potential by corona discharge of the charging electrode 14, but the potential of the exposed portion depends on the exposure amount by exposure. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the image carrier 10.
[0028]
The electrostatic latent image is reversely developed by the developing means 16 to be a visible image (toner image). On the other hand, before the leading edge of the toner image on the image carrier 10 reaches the transfer region, for example, one sheet P in the sheet feeding tray 22 is fed and conveyed to the registration roller R10, and the leading edge. It is regulated.
[0029]
The sheet P is conveyed toward the transfer region by a registration roller R10 that starts rotating in synchronization with the toner image, that is, the image region on the image carrier 10 so as to overlap.
[0030]
In the transfer area, the toner image on the image carrier 10 is transferred onto the sheet P by the urging of the transfer electrode, and then the sheet P is separated from the image carrier 10 by the urging of the separation electrode 20.
[0031]
Thereafter, the toner powder that forms the toner image is melted and fixed on the sheet P by heating and pressurizing the fixing device H, and the sheet P is discharged onto the discharge tray T via the discharge path 78 and the discharge roller 79. Paper.
(Fixing device)
The configuration of the fixing device H will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of the fixing device, and FIG. 2 is a configuration diagram viewed from the X direction of FIG.
[0032]
In FIG. 1, reference numeral 191 denotes a cylindrical cored bar (roller base) of the heating roller 91 whose both end faces are open.
A release layer 194 is formed on the outer peripheral surface of the cored bar 191.
[0033]
In this embodiment, the core metal 191 is made of aluminum or iron, and the release layer 194 is made of PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) or tetrafluoroethylene. A resin having good releasability such as
[0034]
Furthermore, the thickness of the cored bar 191 is 2.0 mm or less, the thickness of the releasable layer 194 is about 20 μm, and a thin-walled structure is obtained.
Inside the heating roller 91, in the cross section, the first halogen heater lamp 210 as the first heating means is provided on one side across the rotation axis O, and the second heating means is provided on the other side. The second halogen heater lamp 220 is provided.
[0035]
The sheet P is nipped and conveyed in the direction of the arrow R by the heating roller 91 and the pressure roller 92.
As shown in FIG. 2, the first halogen heater lamp 210 mainly heats both end portions (L1) in the rotation axis direction of the heating roller 91, and the second halogen heater lamp 220 has a rotation axis of the heating roller 91. The central part (L2) is mainly heated in the direction.
[0036]
The pressure roller 92 has a structure in which a PFA tube is covered on the circumferential surface of foamed silicon rubber, and the surface hardness (Asker C hardness) is set to 35 to 75.
The pressure roller 92 presses the heating roller 91 with a total load of 49 to 245 N by the urging force of the spring 90, so that the nip pressure between the pressure roller 92 and the heating roller 91 becomes 19600 Pa to 196000 Pa. The transit time is 20-40msec.
[0037]
In the fixing device H of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the surface temperature of the heating roller 91 is predetermined at the overlapping heating portion of the first halogen heater lamp 210 and the second halogen heater lamp 220. A thermostat 350 is provided as temperature detecting means that responds when the temperature exceeds the above temperature.
[0038]
Further, a cooling means 800 for cooling both end portions of the heating roller 91 is provided. The cooling means 800 shown in the drawing is substantially perpendicular to the rotation axis of the heating roller 91 and is provided on a line passing through the approximate center of the heating roller 91 in the width direction. The other end side is divided into a bifurcated shape consisting of a first air passage 811 and a second air passage 812, and the first opening 802 of the first air passage 811 is connected to the heating roller 91. The second opening 803 of the second air passage 812 is positioned near the surface of the other end of the heating roller 91 in the rotation axis direction, near the surface on one end side in the rotation axis direction. And a substantially Y-shaped duct 807 that guides the air to the surface of the heating roller 91. Also, ribs that divide the air paths are provided inside the first air path 811 and the second air path 812 of the duct 807. 821 and 822 are provided.
[0039]
Further, the position of the rib 822 of the second air passage 812 is set to be near the outside of the thermostat 350.
According to the above configuration, the following effects can be obtained.
[0040]
(1) By providing the ribs 821 and 822 that divide the air path inside the duct 807, as shown in FIG. 4, the wind speed at the openings 802 and 803 is leveled as compared to FIG. 8 where no rib is provided. Thus, the end portion of the heating roller 91 can be cooled uniformly.
[0041]
(2) The fan 801 is provided on a line that is substantially perpendicular to the rotation axis of the heating roller 91 and passes through the approximate center of the heating roller 91 in the width direction, and the duct 807 has a substantially Y-shape to thereby form the first opening. The total air volume of the air coming out of 802 and the total air volume of the air coming out of the second opening 803 are substantially equal, so that both end portions of the heating roller 91 can be cooled uniformly.
[0042]
(3) By providing the rib 822 near the outside of the thermostat 350, the wind speed of the wind striking the surface of the heating roller 91 facing the thermostat 350 increases as shown in FIG. This reduces the temperature of the thermostat 350 and eliminates the sensitive response of the thermostat 350.
<Second Embodiment>
This will be described with reference to FIG. 5 for explaining the second embodiment. The difference between the present embodiment and the first embodiment is the cooling means of the fixing device, and the other parts are the same as those of the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0043]
In the figure, a fan 901 as a blowing means is provided on the other end side in the rotation axis direction of the heating roller 91.
The duct 911 is substantially F-shaped, and the other end portion of the heating roller 91 close to the fan 901 has a cross-sectional area of the first air passage 921 that guides the air to one end portion of the heating roller 91 away from the fan 901. It is set to be larger than the step area of the second air passage 922 for guiding the wind to the part.
[0044]
In the present embodiment, the sectional area of the first air passage 921: the step area of the second air passage 922 = 2: 1.
In addition, ribs 931 and 932 that divide the air passage into three are provided in the first air passage 921 of the duct 911, and ribs 933 and 934 that divide the air passage into three in the second air passage 922. Is provided.
[0045]
According to the above configuration, the following effects can be obtained.
(1) Ribs 931 and 932 that divide the air passage are provided inside the first air passage 921 of the duct 911, and ribs 933 and 934 that divide the air passage are provided in the second air passage 922. Accordingly, the wind speed distribution of the wind coming out from the first opening 923 of the first air passage 921 and the second opening 924 of the second air passage 922 is leveled compared to the case where there is no rib, and the end of the heating roller 91 is Parts can be cooled uniformly.
[0046]
(2) The fan 901 as the air blowing means is provided on the other end side in the rotation axis direction of the heating roller 91, and the duct 911 is substantially F-shaped and is one end of the heating roller 91 away from the fan 90. The cross-sectional area of the first air passage 921 that guides the air to the portion is set to be larger than the step area of the second air passage 922 that guides the air to the other end portion of the heating roller 91 close to the fan 901. .
[0047]
6A shows a case where the first air passage 921 and the second air passage 922 have the same cross-sectional area, and FIG. 6B shows a cross-sectional area of the first air passage 921: the second air passage. It is a figure which shows the wind speed distribution in the 1st opening 923 and the 2nd opening 924 when the step area of the path | route 922 = 2: 1. As can be seen from these figures, the wind speed distributions in the first opening 923 and the second opening 924 are substantially equal, that is, the total air volume of the wind coming out of the first opening 923 and the second opening 924 The total air volume of the generated air becomes substantially equal, and both end portions of the heating roller 91 can be cooled uniformly.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1, by providing the rib for dividing the air passage inside the duct, the wind speed distribution of the wind coming out of each opening is leveled compared to the case where there is no rib. Thus, the end portion of the heating roller can be uniformly cooled.
Further, by arranging the rib in the vicinity of the outside of the temperature detecting means, the speed of the wind hitting the surface of the heating roller facing the temperature detecting means becomes faster, the temperature of the heating roller part facing the temperature detecting means becomes lower, and the temperature Sensitive response of the detection means is eliminated.
[0049]
According to the invention of claim 2, the air blowing means is provided on a line that is substantially perpendicular to the rotation shaft of the heating roller and passes through the approximate center in the width direction of the heating roller, and the duct is substantially Y By forming a letter shape, the total air volume of the air coming out of the first opening and the total air volume of the air coming out of the second opening become substantially equal, and both end portions of the heating roller can be cooled uniformly.
[0050]
According to a third aspect of the present invention, the air blowing means is provided on the other end side in the rotation axis direction of the heating roller, and the duct is substantially F-shaped, and one end portion of the heating roller. By setting the cross-sectional area of the first air passage that guides the wind to the part to be larger than the step area of the second air passage, the total air volume of the air coming out of the first opening and the second opening The total amount of air coming from the air becomes substantially equal, so that both end portions of the heating roller can be uniformly cooled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a fixing device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram viewed from the X direction in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus provided with a fixing device according to an exemplary embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment.
FIG. 5 is a side view of a fixing device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the second embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional fixing device.
FIG. 8 is a diagram illustrating a problem of a conventional fixing device.
[Explanation of symbols]
91 Heating roller 92 Pressure roller 801 Fan (air blowing means)
802 1st opening 803 2nd opening 811 1st air path 812 2nd air path 821,822 Rib

Claims (3)

加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転写材に熱定着する定着装置であって、
送風手段と、
一方の端部が前記送風手段の送風口に接続され、他方の端部側が第1の風路、第2の風路からなる二又状に分かれ、前記第1の風路の第1の開口が前記加熱ローラの回転軸方向の一方の端部側の表面近傍に、前記第2の風路の第2の開口が前記加熱ローラの回転軸方向の他方の端部の表面近傍にそれぞれ位置し、前記送風手段からの風を前記加熱ローラ表面へ案内するダクトと、
前記ダクト内部に設けられ、風路を分割するリブと
前記加熱ローラに設けられ、その回転軸方向において両端部分を主に加熱する第1の加熱手段と、
前記加熱ローラに設けられ、前記回転軸方向において中央部分を主に加熱する第2の加熱手段と、
前記第1の加熱手段と前記第2の加熱手段との重複加熱部分に、前記加熱ローラ表面の温度を検出する温度検出手段と、
を設け、
更に、該温度検出手段の外側近傍に前記リブを配したことを特徴とする定着装置。
A heating roller and a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller; a transfer material having a toner image transferred between the heating roller and the pressure roller is passed therethrough, and the toner image is thermally fixed to the transfer material. A fixing device,
Air blowing means;
One end is connected to the air outlet of the air blowing means, and the other end is divided into a bifurcated shape consisting of a first air passage and a second air passage, and the first opening of the first air passage Is located near the surface on one end side in the rotational axis direction of the heating roller, and the second opening of the second air path is located near the surface on the other end portion in the rotational axis direction of the heating roller. A duct for guiding the air from the blowing means to the surface of the heating roller;
A rib provided inside the duct and dividing the air passage ;
A first heating means provided on the heating roller for mainly heating both end portions in the rotation axis direction;
A second heating means provided on the heating roller for mainly heating a central portion in the rotation axis direction;
A temperature detecting means for detecting a temperature of the surface of the heating roller at an overlapping heating portion of the first heating means and the second heating means;
Provided,
Further, the fixing device is characterized in that the rib is arranged near the outside of the temperature detecting means .
前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸と略直行し、前記加熱ローラの幅方向の略中心を通る線上に設けられ、前記ダクトは、略Y字形をなすことを特徴とする請求項1記載の定着装置。  The air blower is provided on a line that is substantially perpendicular to the rotation shaft of the heating roller and passes through a substantially center in the width direction of the heating roller, and the duct has a substantially Y-shape. Fixing device. 前記送風手段は、前記加熱ローラの回転軸方向の他方の端部側に設けられ、前記ダクトは、略F字形をなし、前記加熱ローラの一方の端部部分へ風を案内する第1の風路の断面積を前記第2の風路の段面積より広くなるように設定したことを特徴とする請求項1記載の定着装置。  The air blowing means is provided on the other end side in the rotation axis direction of the heating roller, and the duct is substantially F-shaped and guides wind to one end portion of the heating roller. The fixing device according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the road is set to be larger than a step area of the second air path.
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