JP6763284B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上に担持されたトナー画像を定着させる定着装置が設けられている。 An image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction device thereof is provided with a fixing device for fixing a toner image carried on a recording medium such as paper.
一般に、定着装置は、ヒータ等の熱源から加熱される定着部材と、その定着部材に当接してニップ部を形成する対向部材とを備える。画像形成装置にて作像動作が開始され、記録媒体(例えば、用紙)にトナー画像が転写されると、その記録媒体が、所定の温度にまで加熱された定着部材と対向部材との間のニップ部を通過することにより、記録媒体上に担持されたトナーが加熱溶融されて画像が定着される。 Generally, the fixing device includes a fixing member heated from a heat source such as a heater, and an opposing member that abuts on the fixing member to form a nip portion. When the image forming operation is started by the image forming apparatus and the toner image is transferred to the recording medium (for example, paper), the recording medium is placed between the fixing member and the facing member heated to a predetermined temperature. By passing through the nip portion, the toner supported on the recording medium is heated and melted, and the image is fixed.
このように構成された定着装置では、定着部材の非通紙領域に過昇温が生じる問題がある。 In the fixing device configured as described above, there is a problem that the temperature rises excessively in the non-paper-passing region of the fixing member.
これに対して、熱源と定着部材との間に、熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材を、定着部材の周方向に移動可能に設けた構成が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
On the other hand, there is known a configuration in which a shielding member that shields heat from the heat source is provided between the heat source and the fixing member so as to be movable in the circumferential direction of the fixing member (for example,
特許文献1,2に記載の定着装置では、遮蔽部材を退避位置と遮蔽位置との間で移動可能とし、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止する。
In the fixing device described in
しかしながら、このような構成の定着装置では、遮蔽部材の退避スペースを必要とし、装置の小型化を図れない問題がある。また、遮蔽部材を駆動する構成が複雑となる問題がある。 However, the fixing device having such a configuration requires a space for retracting the shielding member, and there is a problem that the device cannot be miniaturized. Further, there is a problem that the configuration for driving the shielding member becomes complicated.
一方、定着部材と熱源との間の位置で固定された遮蔽部材と、定着部材と熱源との間を移動可能に設けられた遮蔽部材と、を組み合わせて定着部材の非通紙領域の過昇温を防止する構成が知られている(例えば、特許文献3参照)。 On the other hand, the shielding member fixed at the position between the fixing member and the heat source and the shielding member provided so as to be movable between the fixing member and the heat source are combined to overrise the non-passing area of the fixing member. A configuration for preventing temperature is known (see, for example, Patent Document 3).
特許文献3に記載の定着装置は、熱源を囲むように配置された円筒状の回転可能な第1遮断部材と、第1遮断部材の外周側で、ステーを覆うように配置された非回転の第2遮断部材と、を備え、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止する。
The fixing device described in
しかしながら、特許文献3に記載の定着装置は、第1遮断部材自体を昇温させ、定着部材を加熱する構成であり、定着装置の立ち上がり時に、熱源の熱を効率よく定着部材に伝えることができない問題がある。
However, the fixing device described in
本発明は、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止するとともに、装置の立ち上がり時の加熱効率の良い簡易な構成の定着装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fixing device having a simple structure with good heating efficiency at the start of the device while preventing excessive temperature rise in the non-paper-passing region of the fixing member.
上述した課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の定着装置は、
回転可能な定着部材と、
前記定着部材を加熱する熱源と、
前記定着部材の外周面に当接して定着ニップを形成する対向部材と、
前記定着部材と前記熱源との間に配置され、該熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材と、を備え、
前記定着ニップにトナー像を担持した記録媒体を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
前記遮蔽部材は、前記熱源の外周を覆うように設けられ、
前記遮蔽部材は、少なくとも1つの開口部を、少なくとも記録媒体の最大通過領域の内側に有し、
前記遮蔽部材の外周の一部を覆うように設けられて、該遮蔽部材を保持する遮蔽部材保持部材を有し、
前記遮蔽部材の外周に突起部が設けられ、当該突起部によって前記遮蔽部材と前記遮蔽部材保持部材との間には、断熱層が形成されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the fixing device according to
With a rotatable fixing member,
A heat source for heating the fixing member and
An opposing member that abuts on the outer peripheral surface of the fixing member to form a fixing nip,
A shielding member arranged between the fixing member and the heat source and shielding heat from the heat source is provided.
In a fixing device for transporting a recording medium carrying a toner image to the fixing nip and fixing the toner image on the recording medium.
The shielding member is provided so as to cover the outer periphery of the heat source.
The shielding member has at least one opening inside at least the maximum passage area of the recording medium.
It has a shielding member holding member which is provided so as to cover a part of the outer periphery of the shielding member and holds the shielding member.
A protrusion is provided on the outer periphery of the shielding member, and a heat insulating layer is formed between the shielding member and the shielding member holding member by the protrusion .
本発明によると、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止するとともに、装置の立ち上がり時の加熱効率の良い簡易な構成の定着装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing device having a simple structure with good heating efficiency at the start of the device while preventing excessive temperature rise in the non-paper-passing region of the fixing member.
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。先ず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す構成図である。この画像形成装置1は、カラーレーザープリンタであり、そのプリンタ本体の中央には、中間転写ベルト30の展張方向に沿って4つの作像部4Y、4C、4M、4Kが並設されている。各作像部4Y、4C、4M、4Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容する以外は、同じ構成である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The
具体的に、それぞれ画像ステーションを構成する各作像部4Y、4C、4M、4Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電装置6と、感光体5の表面にトナーを供給する現像装置7と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニング装置8などを備えている。なお、図1では、ブラックの作像部4Kが備える感光体5、帯電装置6、現像装置7、クリーニング装置8のみに色用符号を付し、その他の作像部4Y、4C、4Mにおいては符号を省略している。
Specifically, each of the
作像部4Y、4C、4M、4Kの下方には、感光体5の表面を露光する露光装置9が配設されている。露光装置9は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて各感光体5の表面へレーザー光を照射するようになっている。
An
作像部4Y、4C、4M、4Kの上方には、転写装置3が配設されている。転写装置3は、転写体としての中間転写ベルト30と、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ31と、二次転写手段としての二次転写ローラ36とを備える。更に、転写装置3は二次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33、テンションローラ34、及びベルトクリーニング装置35を備えている。
A
中間転写ベルト30は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33及びテンションローラ34によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ32が回転駆動することによって、中間転写ベルト30は図の矢印で示す方向に周回走行(回転)するようになっている。
The
4つの一次転写ローラ31は、それぞれ、各感光体5との間で中間転写ベルト30を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ31には、プリンタ本体の電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が各一次転写ローラ31に印加されるようになっている。
Each of the four
二次転写ローラ36は、二次転写バックアップローラ32との間で中間転写ベルト30を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ31と同様に、二次転写ローラ36にもプリンタ本体の電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が二次転写ローラ36に印加されるようになっている。
The
ベルトクリーニング装置35は、中間転写ベルト30に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。
The
プリンタ本体の上部には、ボトル収容部2が設けられており、ボトル収容部2には補給用のトナーを収容した4つのトナーボトル2Y、2C、2M、2Kが着脱可能に装着されている。各トナーボトル2Y、2C、2M、2Kと各現像装置7との間には、周知のように補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル2Y、2C、2M、2Kから各現像装置7へトナーが補給されるようになっている。
A
一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Pを収容した給紙トレイ10や、給紙トレイ10から用紙Pを搬出する給紙ローラ11などが設けられている。ここで、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙など)、トレーシングペーパ、OHPシートなどが含まれる。また、周知のように、手差し給紙機構が設けられていてもよい。
On the other hand, at the lower part of the printer main body, a
プリンタ本体内には、用紙Pを給紙トレイ10から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Rが配設されている。搬送路Rにおいて、二次転写ローラ36の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Pを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ(位置合わせローラ)12が配設されている。
A transport path R for passing the paper P from the
また、二次転写ローラ36の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Pに転写された未定着画像を定着するための定着装置20が配設されている。更に、定着装置20よりも搬送路Rの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ13が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ14が設けられている。
Further, a fixing
次に、画像形成装置の基本的動作を説明する。作像動作が開始されると、各作像部4Y、4C、4M、4Kにおける各感光体5が図の時計回りに回転駆動され、各感光体5の表面が帯電装置6によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体5の表面には、露光装置9からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
Next, the basic operation of the image forming apparatus will be described. When the image-drawing operation is started, each of the photoconductors 5 in each image-forming
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ32が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト30を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ31に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ31と各感光体5との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
When the image-drawing operation is started, the secondary transfer backup roller 32 is rotationally driven counterclockwise in the drawing to rotate the
その後、各感光体5の回転に伴い、感光体5上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体5上のトナー画像が中間転写ベルト30上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト30の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト30に転写しきれなかった各感光体5上のトナーは、クリーニング装置8によって除去される。各感光体5の表面は、その後、除電され、表面電位が初期化される。
After that, when the toner image of each color on the photoconductor 5 reaches the primary transfer nip as the photoconductor 5 rotates, the toner image on each photoconductor 5 is generated by the transfer electric field formed in the primary transfer nip. The
画像形成装置の下部では、給紙ローラ11が回転駆動を開始し、給紙トレイ10から用紙Pが搬送路Rに送り出される。搬送路Rに送り出された用紙Pは、レジストローラ12によってタイミングを計られ、二次転写ローラ36と二次転写バックアップローラ32との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ36には、中間転写ベルト30上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。
At the lower part of the image forming apparatus, the paper feed roller 11 starts rotational driving, and the paper P is sent out from the
その後、中間転写ベルト30の周回走行に伴って、中間転写ベルト30上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、そのニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト30上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。また、このとき用紙Pに転写しきれなかった中間転写ベルト30上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置35によって除去され、除去されたトナーはプリンタ本体内に置かれた廃トナー収容器へと搬送され、回収される。
After that, when the toner image on the
その後、用紙Pは定着装置20へと搬送され、定着装置20によって用紙P上のトナー画像が当該用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラ13によって装置外へ排出され、排紙トレイ14上にストックされる。
After that, the paper P is conveyed to the fixing
以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つの作像部4Y、4C、4M、4Kの何れか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像部を使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。
The above description is an image forming operation when forming a full-color image on paper, but a monochromatic image can be formed by using any one of four
次に、定着装置の構成について説明する。図2は、本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を一部断面化して示す構成図である。 Next, the configuration of the fixing device will be described. FIG. 2 is a configuration diagram showing a partially cross-sectional view of the configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、定着装置20は、回転可能な定着部材としての定着ベルト21と、定着ベルト21に対向して回転可能に設けられた対向部材としての加圧ローラ22と、定着ベルト21の内周側に配置され定着ベルト21を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ23と、定着ベルト21の内側に配設されたニップ形成部材24と、ニップ形成部材24を支持する支持部材としてのステー25と、ハロゲンヒータ23から放射される光を遮蔽する遮蔽部材26と、加圧ローラ22を定着ベルト21へ加圧する公知の加圧手段等を備えている。
As shown in FIG. 2, the fixing
定着ベルト21は、用紙Pの未定着画像が担持された側を加熱するもので、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)で構成されている。詳しくは、定着ベルト21は、ニッケルもしくはSUS等の金属材料又はポリイミド(PI)などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)又はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
The fixing
定着ベルト21の軸方向両端部は、その内周に挿入したベルト保持部材29によって保持されている。このように、定着ベルト21の両端部のみをベルト保持部材29によって保持することで、両端部間では定着ベルト21が定着ニップNを除いてフリー変形可能な状態にある。また、定着ニップNをストレート形状にしたことに伴い、定着ベルト21には楕円状に変形しようと力が常時作用する。そのため、回転中の定着ベルト21は、その両端部で半径方向断面がほぼ真円形状となり、両端部の間の領域で半径方向断面が定着ニップNの法線方向を短軸とする楕円形となるように変形する。
Both ends of the fixing
定着ベルト21の低熱容量化を図るために、定着ベルト21を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト21を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、20〜50μm、100〜300μm、10〜50μmの範囲に設定し、全体としての厚さを1mm以下に設定している。また、定着ベルト21の直径は、20〜40mmに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト21全体の厚さを0.2mm以下にするのがよく、さらに望ましくは、0.16mm以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト21の直径は、30mm以下とするのが望ましい。
In order to reduce the heat capacity of the fixing
なお、本実施形態では、加圧ローラ22の直径を20〜40mmに設定しており、定着ベルト21の直径と加圧ローラ22の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト21の直径が加圧ローラ22の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、定着ニップNにおける定着ベルト21の曲率が加圧ローラ22の曲率よりも小さくなるため、定着ニップNから排出される用紙Pが定着ベルト21から分離されやすくなる。
In the present embodiment, the diameter of the pressurizing
加圧ローラ22は、芯金22aと、芯金22aの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層22bと、弾性層22の表面に設けられたPFA又はPTFE等から成る離型層22cによって構成されている。加圧ローラ22は、公知の加圧手段によって定着ベルト21側へ加圧され定着ベルト21を介してニップ形成部材24に当接している。加圧ローラ22と定着ベルト21とが圧接する箇所では、加圧ローラ22の弾性層22bが押しつぶされることで、所定の幅の定着ニップNが形成されている。また、加圧ローラ22は、公知のモータ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、その駆動力が定着ニップNで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が従動回転するようになっている。
The
本実施形態では、加圧ローラ22を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ22の内部にハロゲンヒータ等の熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ100μm以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ100μm以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22の内部に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着ベルト21と加圧ローラ22は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the
ハロゲンヒータ23は、その中心軸が定着ベルト21の回転軸より、定着ニップNから離間する方向に僅かにずれて配置され、両端部が定着装置20の側板に固定されている。ハロゲンヒータ23は、出力制御されて発熱するように構成されており、ハロゲンヒータ23の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト21を加熱する熱源として、ハロゲンヒータ以外に、IH、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。なお、本実施の形態では、1つのハロゲンヒータを設けているが、複数のハロゲンヒータを設けてもよい。また、ハロゲンヒータ23の中心軸の位置は、この態様に限定されず、定着ベルト21の回転軸と一致させてもよい。
The central axis of the
ニップ形成部材24は、ベースパッド241と、ベースパッド241の表面に設けられた摺動シート(低摩擦シート)240とを有する。ベースパッド241は、定着ベルト21の軸方向又は加圧ローラ22の軸方向に亘って長手状に配設されており、加圧ローラ22の加圧力を受けて定着ニップNの形状を決めるものである。また、ベースパッド241は、ステー25によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ22による圧力でニップ形成部材24に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ22の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー25は、ニップ形成部材24の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。本実施の形態では、ベースパッド241の加圧ローラ22との対向面が平坦面状に形成されており、そのために定着ニップNはストレート形状になっている。定着ニップNをストレート形状にすることで、加圧ローラ22による加圧力を軽減することができる。
The
ベースパッド241は、強度確保のためにある程度硬い材料で、かつ耐熱温度200℃以上の耐熱性材料で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材24の変形を防止し、安定した定着ニップNの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド241の材料としては、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの一般的な耐熱性樹脂の他、金属、あるいはセラミックなどを使用することが可能である。
The
摺動シート240は、ベースパッド241の少なくとも定着ベルト21と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト21が回転する際、摺動シート240に対し定着ベルト21が摺動することで、定着ベルト21に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト21への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート240を有しない構成とすることも可能である。
The sliding
遮蔽部材26は、定着ベルト21の内周側で、ハロゲンヒータ23の外周を覆うように配置されている。
The shielding
次に、定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ23に電力が供給されると共に、加圧ローラ22が図2中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト21は、加圧ローラ22との摩擦力によって、図2中の反時計回りに従動回転する。
Next, the basic operation of the fixing device will be described.
When the power switch of the printer main body is turned on, electric power is supplied to the
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Tが担持された用紙Pが、公知のガイド板に案内されながら搬送路Rを搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ22の定着ニップNに送入される。そして、ハロゲンヒータ23によって加熱された定着ベルト21による熱と、定着ベルト21と加圧ローラ22との間の加圧力とによって、用紙Pの表面にトナー画像が定着される。
After that, the paper P on which the unfixed toner image T is supported by the above-mentioned image forming step is conveyed along the transport path R while being guided by a known guide plate, and the fixing
トナー画像が定着された用紙Pは、搬送路Rの定着ニップNよりも下流側に搬出される。その後、分離された用紙Pは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。 The paper P on which the toner image is fixed is carried out to the downstream side of the fixing nip N of the transport path R. After that, the separated paper P is discharged to the outside of the machine by the paper ejection roller and stocked in the paper ejection tray as described above.
[第1実施形態]
次に、第1実施形態の遮蔽構成について説明する。図3は、第1実施形態に係る遮蔽構成を一部断面化して示す斜視図である。図4は、第1実施形態に係る遮蔽構成を一部断面化して示す斜視図である。図5は、第1実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。
[First Embodiment]
Next, the shielding configuration of the first embodiment will be described. FIG. 3 is a perspective view showing a partially cross-sectional view of the shielding configuration according to the first embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing a partially cross-sectional view of the shielding configuration according to the first embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a shielding configuration according to the first embodiment.
遮蔽部材26は、図2に示すように、円筒形状で、ハロゲンヒータ23を囲むように配置され、ハロゲンヒータ23の周囲を回動する構成になっている。遮蔽部材26は、耐熱性及び低摩擦性を有する樹脂材料、または、金属板に耐熱性及び低摩擦性を有する樹脂をコートした部材で構成する。
As shown in FIG. 2, the shielding
遮蔽部材26の外周には、少なくとも1つの開口部が定着ベルト21の長手方向端部以外に設けられる。すなわち、遮蔽部材26は、少なくとも用紙の最大通過領域の内側に、少なくとも1つの開口部を有する。開口部の開口幅(通紙幅)以外の領域では、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を遮蔽し、定着ベルト21の非通紙領域の過昇温による定着ベルト21の劣化を防止する。
At least one opening is provided on the outer periphery of the shielding
具体的には、図3に示すように、遮蔽部材26には、3つの開口部26a,26b,26cを遮蔽部材26の周方向に設ける。ここで、例えば、市場で多く使用されるA3縦、A4横等の用紙サイズを用紙サイズAとし、市場で多く使用されるA4縦等の用紙サイズを用紙サイズBとし、ハガキ等の小サイズを用紙サイズCとする。開口部26aは、用紙サイズAに対応する開口幅Waを有する。開口部26bは、用紙サイズBに対応する開口幅Wbを有する。開口部26bは、用紙サイズCに対応する開口幅Wcを有する。
Specifically, as shown in FIG. 3, the shielding
遮蔽部材26の内周面は、鏡面処理を施して反射面としてもよい。
The inner peripheral surface of the shielding
これにより、遮蔽部材26は、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を遮蔽する機能と、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を反射する機能とを合わせて有することができる。また、遮蔽部材26の輻射熱の吸収率及び透過率を低下させ、ハロゲンヒータ23からのステー25に向かう方向の輻射熱を、定着ベルト21に向かって反射させることができる。その結果、定着ベルトの加熱効率を向上させることができる。
As a result, the shielding
なお、遮蔽部材26に反射機能を持たせる方法は、遮蔽部材26の内周面に鏡面処理を施す方法に限定されず、遮蔽部材26の材料を、アルミニウムや、ステンレス等の反射率の高い材料を用いる方法でもよい。
The method of giving the shielding
遮蔽部材26は、図2,図4に示すように、ハロゲンヒータ23を保持するブラケット28にネジ等で固定された遮蔽部材保持部材27に、回動可能な状態で保持される。
As shown in FIGS. 2 and 4, the shielding
遮蔽部材保持部材27は、図2,図4,図5に示すように、半円筒状であり、遮蔽部材26の外周の定着ニップN側を覆い、定着ニップNの反対側に、遮蔽部材26の開口部26a,26b,26cより大きな開口を有する。そして、遮蔽部材保持部材27は、定着ニップNの反対側における定着ベルト21の内周面に、遮蔽部材の開口部26a,26b,26cの何れかを通して、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を伝える。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the shielding
遮蔽部材26の外周に、突起部を設けることが好ましい。具体的には、図3に示すように、遮蔽部材26の長手方向両端部に、外周面に沿ってリング状の突起部26dを設ける。
It is preferable to provide a protrusion on the outer periphery of the shielding
これにより、遮蔽部材保持部材27と遮蔽部材26との間に、断熱層としての空気層を設け、遮蔽部材26の熱が、遮蔽部材保持部材27に直接伝わらないようにすることができる。そのため、遮蔽部材26の熱がステー25伝わり、加熱効率が低下するのを防止できる。その結果、定着装置の立ち上がり時に、ハロゲンヒータ23の熱を定着ベルト21に効率よく伝えることができる。
As a result, an air layer as a heat insulating layer can be provided between the shielding
なお、突起部26dの形状、数等は、上述の態様に限定されず、遮蔽部材保持部材27と遮蔽部材26との間に、空気層を設けられる態様であればよい。また、突起部26dは、遮蔽部材26の外周に設けられる態様に限定されず、遮蔽部材保持部材27の内周に設けられてもよい。
The shape, number, and the like of the
遮蔽部材26の一方の端部には、図2,図4に示すように、駆動歯車60が圧入されている。駆動モータ67の回転軸には、歯車66が設けられる。ブラケット28にカシメ等で固定されている支持軸65には、歯車64が設けられる。ブラケット28にカシメ等で固定されている伝達軸62には、歯車61,63が設けられる。駆動歯車60は、歯車61,62,64を介して、駆動モータ67の回転軸に設けられた歯車66に連結されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a
駆動モータ67に、信号(遮蔽部材26を回動指示する信号)が送られ、駆動モータ67が回転を始めると、この回転力が、歯車66,64,63,61を介して、駆動歯車60に伝わり、遮蔽部材26が回転するようになっている。
When a signal (a signal for instructing the rotation of the shielding member 26) is sent to the
次に、第1実施形態の遮蔽構成の動作について説明する。
通紙される各紙幅に対応した開口部26a,26b,26cが、定着ベルト21と最も近い過熱する位置(定着ニップNの反対側)にくるまで、遮蔽部材26が回転移動し、通紙される各紙幅に対応して定着ベルト21を加熱する。
Next, the operation of the shielding configuration of the first embodiment will be described.
The shielding
具体的には、例えば、用紙サイズAの用紙が通紙される場合、用紙サイズAに対応した開口部26aが、図5に示すように、定着ニップNの反対側に位置するように、遮蔽部材26は、駆動モータ67によって、回転移動される。用紙サイズBの用紙が通紙される場合、用紙サイズBに対応した開口部26bが、定着ニップNの反対側に位置するように、遮蔽部材26は、駆動モータ67によって、回転移動される。用紙サイズCの用紙が通紙される場合、用紙サイズCに対応した開口部26cが、定着ニップNの反対側に位置するように、遮蔽部材26は、駆動モータ67によって、回転移動される。
Specifically, for example, when paper of paper size A is passed through, the
紙つまり等の異常を検知した場合、遮蔽部材26の開口部26a,26b,26c間が、定着ニップNと反対側に位置するように、遮蔽部材26は、駆動モータ67によって、回転移動され、ハロゲンヒータ23と定着ベルト21との間を遮蔽する。
When an abnormality such as paper clogging is detected, the shielding
これにより、用紙サイズに合わせて定着ベルト21の加熱に不必要な領域を遮蔽できる。そのため、紙幅の狭い転写紙を連続通紙した場合でも、定着ベルト21の非通紙領域が過昇温状態になることがなく、過昇温状態を解消するために生産性を落とす等の制御をする必要もない。
As a result, it is possible to shield the area unnecessary for heating the fixing
また、用紙サイズに合わせて開口部26a,26b,26cの切替動作を実行することで、通紙サイズ毎に遮蔽領域を変え、定着効率を向上させることができる。
Further, by executing the switching operation of the
また、複数の開口部26a,26b,26cを有する回動可能な円筒形状の遮蔽部材26と、遮蔽部材26の一部を覆う遮蔽部材保持部材27を有することで、用紙サイズに合わせた開口部26a,26b,26cの切替動作と、ジャム等の異常時の遮蔽動作(全面遮蔽動作)を短時間で行うことができる。
Further, by having a rotatable
また、遮蔽部材の内周面を鏡面処理することで、遮蔽部材26は、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を遮蔽する機能と、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を反射する機能とを合わせて有することができる。また、遮蔽部材26の輻射熱の吸収率及び透過率を低下させ、ハロゲンヒータ23からのステー25に向かう方向の輻射熱を、定着ベルト21に向かって反射させることができる。その結果、定着ベルトの加熱効率を向上させることができる。
Further, by mirror-treating the inner peripheral surface of the shielding member, the shielding
また、遮蔽部材26を円筒形状とすることで、遮蔽部材の退避スペース必要とせず、省スペース化が図れる。
Further, by forming the shielding
また、遮蔽部材26と駆動歯車60が一体で形成されることで、駆動機構を簡素化できる。
Further, since the shielding
遮蔽部材26を耐熱性及び低摩擦性とすることで、遮蔽部材26を含む、ハロゲンヒータ23を定着ベルト21に極力接近させることができる。そのため、定着効率を向上させることができる。
By making the shielding
[第2実施家形態]
次に、第2実施形態の遮蔽構成について説明する。
図6は、第2実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。
[Second embodiment]
Next, the shielding configuration of the second embodiment will be described.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a shielding configuration according to the second embodiment.
第2実施形態では、遮蔽部材保持部材27の内周面に、反射面を設ける点で、第1実施形態と相違する。
The second embodiment is different from the first embodiment in that a reflective surface is provided on the inner peripheral surface of the shielding
反射面27bは、遮蔽部材26の開口部26a,26b,26cに対応する遮蔽部材保持部材27の内周面に鏡面処理を施すことで、形成される。
The
具体的には、例えば、用紙サイズAに対応した開口部26aが、図6に示すように、定着ニップNの反対側に位置するように回転移動した場合、開口部26b,26cに対応する遮蔽部材保持部材27の内周面に鏡面処理を施す。なお、反射面は、遮蔽部材保持部材27の内周面の全面に亘って設けてもよい。
Specifically, for example, when the
これにより、遮蔽部材保持部材27は、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を遮蔽する機能と、ハロゲンヒータ23からの輻射熱を反射する機能とを有する。また、遮蔽部材保持部材27の輻射熱の吸収率及び透過率を低下させ、ハロゲンヒータ23からのステー25に向かう方向の輻射熱を、定着ベルト21に向かって反射させることができる。その結果、定着ベルトの加熱効率を向上させることができる。
As a result, the shielding
[第3実施家形態]
次に、第3実施形態の遮蔽構成について説明する。
図7は、第3実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。
[Third embodiment]
Next, the shielding configuration of the third embodiment will be described.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a shielding configuration according to the third embodiment.
第3実施形態では、遮蔽部材26の開口部の位置に特徴がある。
In the third embodiment, the position of the opening of the shielding
図7に示すように、遮蔽部材26が、ハロゲンヒータ23と定着ベルト21との間を遮蔽する遮蔽位置にあるとき、開口部26a,26b,26cは、遮蔽位置以外の位置に設けられる。
As shown in FIG. 7, when the shielding
これにより、遮蔽部材26の内部が過熱し過ぎるのを防止できる。
This makes it possible to prevent the inside of the shielding
遮蔽部材保持部材27には、開口を設けてもよい。開口27aは、図7に示すように、遮蔽部材26の開口部26a,26b,26cと同程度の大きさで設けられる。開口27aは、遮蔽部材26の開口部26a,26b,26c間が定着ニップNと反対側に位置し、ハロゲンヒータ23から定着ベルト21への輻射熱を遮蔽する場合に、開口部26a,26b,26cの何れかに対応する位置に設けられる。なお、開口27aの形状は、遮蔽部材26の開口部26a,26b,26cと同程度の大きさに限定されず、これより小さくても、大きくてもよい。また、開口27aは、複数設けられてもよい。これにより、遮蔽部材26の内部が過熱し過ぎるのをさらに防止できる。
The shielding
以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更したり、上述した実施形態を組み合わせたりすることが可能である。また、本発明の定着装置を備える画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。 The present invention has been described above based on the embodiments. The present invention is not limited to the embodiments, and it is possible to make appropriate changes within the scope of the present invention or to combine the above-described embodiments. Further, the image forming apparatus provided with the fixing apparatus of the present invention is not limited to a copying machine or a printer, but may be a facsimile or a multifunction device having a plurality of functions.
20 定着装置
21 定着ベルト(定着部材の一例)
22 加圧ローラ(対向部材の一例)
23 ハロゲンヒータ(熱源の一例)
26 遮蔽部材
26a,26b,26c 開口部
27 遮蔽部材保持部材
27a 開口
N 定着ニップ
20
22 Pressurizing roller (example of facing member)
23 Halogen heater (an example of heat source)
26
Claims (12)
前記定着部材を加熱する熱源と、
前記定着部材の外周面に当接して定着ニップを形成する対向部材と、
前記定着部材と前記熱源との間に配置され、該熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材と、を備え、
前記定着ニップにトナー像を担持した記録媒体を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
前記遮蔽部材は、前記熱源の外周を覆うように設けられ、
前記遮蔽部材は、少なくとも1つの開口部を、少なくとも記録媒体の最大通過領域の内側に有し、
前記遮蔽部材の外周の一部を覆うように設けられて、該遮蔽部材を保持する遮蔽部材保持部材を有し、
前記遮蔽部材の外周に突起部が設けられ、当該突起部によって前記遮蔽部材と前記遮蔽部材保持部材との間には、断熱層が形成されることを特徴とする定着装置。 With a rotatable fixing member,
A heat source for heating the fixing member and
An opposing member that abuts on the outer peripheral surface of the fixing member to form a fixing nip,
A shielding member arranged between the fixing member and the heat source and shielding heat from the heat source is provided.
In a fixing device for transporting a recording medium carrying a toner image to the fixing nip and fixing the toner image on the recording medium.
The shielding member is provided so as to cover the outer periphery of the heat source.
The shielding member has at least one opening inside at least the maximum passage area of the recording medium.
It has a shielding member holding member which is provided so as to cover a part of the outer periphery of the shielding member and holds the shielding member.
A fixing device characterized in that a protrusion is provided on the outer periphery of the shielding member, and a heat insulating layer is formed between the shielding member and the shielding member holding member by the protrusion .
前記開口部のそれぞれは、前記熱源の軸線方向の幅が異なることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の定着装置。 A plurality of the openings are provided in the circumferential direction of the shielding member.
The fixing device according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the openings has a different width in the axial direction of the heat source.
前記遮蔽部材と前記歯車とは、一体に形成されていることを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載の定着装置。 A gear is provided on the shielding member.
The fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the shielding member and the gear are integrally formed.
前記開口部は、該遮蔽位置以外の位置に設けられることを特徴とする、請求項1〜8の何れか一項に記載の定着装置。 When the shielding member is in a shielding position that shields between the heat source and the fixing member,
The fixing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the opening is provided at a position other than the shielding position.
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