JP6922203B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device including the fixing device.
従来から、電子写真方式を採用した画像形成装置では、熱源によって加熱される加熱ローラとこれに圧接する加圧ローラとのニップ部に、未定着トナー画像が転写された用紙を搬送し加熱及び加圧することにより、未定着トナー画像を用紙に溶融定着させることが広く行われている。 Conventionally, in an image forming apparatus that employs an electrophotographic method, paper on which an unfixed toner image is transferred is conveyed to a nip portion between a heating roller heated by a heat source and a pressure roller that presses against the heating roller to heat and apply the unfixed toner image. It is widely practiced to melt and fix an unfixed toner image on paper by pressing.
このよう方式の定着装置では、加熱ローラからの加熱移動により加圧ローラは高温になることがある。用紙の両面の画像形成を行う場合、2面目の未定着トナー画像の定着時に1面目の定着トナー画像が高温の加圧ローラに接触すると、1面目の定着トナー画像に光沢段差などの画像ノイズが発生し、画像品質が低下する問題がある。 In such a fixing device, the pressure roller may become hot due to the heat transfer from the heating roller. When forming an image on both sides of the paper, if the fixed toner image on the first side comes into contact with a high-temperature pressure roller when the unfixed toner image on the second side is fixed, image noise such as a gloss step appears on the fixed toner image on the first side. There is a problem that it occurs and the image quality deteriorates.
この画像ノイズを防止するため、加圧ローラが所定温度以上になった場合にはファンの風により冷却する冷却部を備えた定着装置が種々提案されている。例えば特許文献1では、冷却ファンの風によって加圧部材を冷却する定着装置が提案されている。
In order to prevent this image noise, various fixing devices having a cooling unit that cools the pressurizing roller by the wind of a fan when the temperature rises above a predetermined temperature have been proposed. For example,
一方、加熱ローラや定着ベルトで使用されるシリコンゴムやトナーは、定着時の熱によりUFP(Ultra Fine Particles)を放出することが知られている。そこで、UFPが装置外に放出しないように定着装置内の空気をファンで吸引し、フィルターによってUFPを除去した後、空気を装置外へ排出する技術がある。例えば特許文献2では、UFP発生量が多いイニシャルバースト条件時にUFPを回収出来るよう回収ファンの動作を制御することが提案されている。
On the other hand, it is known that silicon rubber and toner used in heating rollers and fixing belts release UFP (Ultra Fine Particulates) by heat at the time of fixing. Therefore, there is a technique in which the air in the fixing device is sucked by a fan so that the UFP is not discharged to the outside of the device, the UFP is removed by a filter, and then the air is discharged to the outside of the device. For example,
ところが、UFPを回収するためにファンによって定着装置内の空気を吸引する方法では、ファンによって発生する空気流で加熱ローラの温度が低下する可能性がある。そこで特許文献3では、加熱ローラおよび加圧ローラの温度低下を防ぐため、UFPが多く放出されるとされるローラ端部のみにUFP回収の空気流を発生させることが提案されている。 However, in the method of sucking the air in the fixing device by a fan to recover the UFP, the temperature of the heating roller may decrease due to the air flow generated by the fan. Therefore, in Patent Document 3, in order to prevent the temperature of the heating roller and the pressurizing roller from dropping, it is proposed to generate an air flow for recovering UFP only at the end of the roller where a large amount of UFP is released.
しかしながら、光沢段差などの画像ノイズを防ぐために加圧ローラを冷却すること及び定着部材から発生したUFPを回収するために空気流を発生させることと、加熱ローラの温度低下を抑えることとの両立は未だ十分にはなし得ていない。 However, it is possible to achieve both cooling the pressure roller to prevent image noise such as a glossy step, generating an air flow to recover the UFP generated from the fixing member, and suppressing the temperature drop of the heating roller. I haven't done enough yet.
本発明は、このような従来の問題に鑑みて成されたものであり、加圧ローラの冷却時に加熱ローラの温度を極力低下させず、ウォームアップ時などのUFP発生量が多い場合にはUFP回収量を多くすることができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and when the temperature of the heating roller is not lowered as much as possible when the pressure roller is cooled and the amount of UFP generated is large such as during warm-up, UFP is generated. An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming device capable of increasing the amount of recovery.
前記目的を達成する本発明に係る定着装置は、加熱源によって加熱される加熱部材と、前記加熱部材に圧接する加圧部材とを備え、前記加熱部材と前記加圧部材とのニップ部にトナー画像が形成された記録材を通過させてトナー画像を記録材に定着させる定着装置であって、前記加圧部材に向かう空気の流動を生じさせ前記加圧部材を冷却する冷却手段と、前記加熱部材又は前記加圧部材の長手方向と対向する所定位置に第1吸気口を有する第1排気路と、前記加熱部材の長手方向両端部の近傍に第2吸気口を有する第2排気路と、第1吸気口及び第2吸気口から流入した空気を第1排気路及び第2排気路を介して装置本体から外に排出する排気手段と、前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材を冷却するのを抑制する冷却抑制手段と、前記冷却手段の作動中、前記冷却抑制手段を作動させる制御部とを備えることを特徴とする。 The fixing device according to the present invention that achieves the above object includes a heating member heated by a heating source and a pressurizing member that presses against the heating member, and toner is applied to a nip portion between the heating member and the pressurizing member. A fixing device that passes a recording material on which an image is formed to fix a toner image on the recording material, and is a cooling means for generating a flow of air toward the pressurizing member to cool the pressurizing member, and the heating. A first exhaust passage having a first intake port at a predetermined position facing the longitudinal direction of the member or the pressurizing member, and a second exhaust passage having a second intake port in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the heating member. The exhaust means for discharging the air flowing in from the first intake port and the second intake port to the outside from the main body of the apparatus through the first exhaust passage and the second exhaust passage, and the air generated by the cooling means press the heating member. It is characterized by including a cooling suppressing means for suppressing cooling and a control unit for operating the cooling suppressing means while the cooling means is operating.
上記構成の定着装置において、前記冷却抑制手段を、第1吸気口を封鎖する閉位置と開放する開位置とに移動可能な第1シャッター部材とし、制御部は、前記冷却手段の作動中、第1シャッター部材を閉位置とする構成としてもよい。このとき前記冷却手段は、前記ニップ部から見て前記加圧部材側に位置し、第1吸気口は、前記ニップ部から見て前記加熱部材側に位置する構成としてもよい。 In the fixing device having the above configuration, the cooling suppressing means is a first shutter member that can move between a closed position that closes the first intake port and an open position that opens the first intake port, and the control unit is the first while the cooling means is operating. 1 The shutter member may be in the closed position. At this time, the cooling means may be located on the pressurizing member side when viewed from the nip portion, and the first intake port may be located on the heating member side when viewed from the nip portion.
また上記構成の定着装置において、前記冷却抑制手段を、前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材に向かうのを阻止する閉位置と容認する開位置とに移動可能な第2シャッター部材とし、前記制御部は、前記冷却手段の作動中、第2シャッター部材を閉位置とする構成としてもよい。このとき、第2シャッター部材が、前記加圧部材の長手方向に長い板状部材であって前記加圧部材の近傍に位置し、前記加圧部材の長手方向と略平行な軸を中心として揺動して、前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材に向かうのを阻止又は容認し、前記冷却手段及び第1吸気口が、第2シャッター部材の設置位置から見て前記ニップ部と反対の側に位置する構成としてもよい。 Further, in the fixing device having the above configuration, the cooling suppressing means is a second shutter member that can move to a closed position that prevents the air generated by the cooling means from heading toward the heating member and an acceptable open position. The control unit may be configured such that the second shutter member is in the closed position during the operation of the cooling means. At this time, the second shutter member is a plate-shaped member that is long in the longitudinal direction of the pressurizing member, is located in the vicinity of the pressurizing member, and swings around an axis substantially parallel to the longitudinal direction of the pressurizing member. It moves to prevent or tolerate the air generated by the cooling means toward the heating member, and the cooling means and the first intake port are opposite to the nip portion when viewed from the installation position of the second shutter member. It may be configured to be located on the side of.
また上記構成の定着装置において、前記加圧部材の温度を検知する温度検知部材をさらに設け、前記制御部は、前記温度検知部材によって測定された温度が所定温度以上になると前記冷却手段を作動させる構成としてもよい。 Further, in the fixing device having the above configuration, a temperature detecting member for detecting the temperature of the pressurizing member is further provided, and the control unit operates the cooling means when the temperature measured by the temperature detecting member becomes equal to or higher than a predetermined temperature. It may be configured.
また上記構成の定着装置において、前記制御部は、前記冷却手段の非作動中、第1シャッター部材又は第2シャッター部材を開位置とする構成としてもよい。 Further, in the fixing device having the above configuration, the control unit may have a configuration in which the first shutter member or the second shutter member is in the open position while the cooling means is not operating.
また上記構成の定着装置において、前記制御部は、ウォームアップ時に前記冷却抑制手段を非作動とする構成としてもよい。なお、本明細書において「ウォームアップ」とは、目標温度まで加熱部材を昇温することをいうものとする。 Further, in the fixing device having the above configuration, the control unit may be configured to deactivate the cooling suppressing means at the time of warming up. In addition, in this specification, "warm-up" means raising a temperature of a heating member to a target temperature.
また上記構成の定着装置において、前記制御部は、ウォームアップ時は前記排気手段による排気量を通常の作動時よりも増やす構成としてもよい。 Further, in the fixing device having the above configuration, the control unit may be configured to increase the exhaust amount by the exhaust means at the time of warming up as compared with the normal operation.
また本発明によれば上記のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus including the fixing apparatus according to any one of the above.
本発明に係る定着装置よれば、加圧部材の冷却が必要な場合には、加熱部材の温度を極力低下させずに加圧部材を冷却することができ、またウォームアップ時などのUFP発生量が多い場合にはUFPを効率的に回収することができる。 According to the fixing device according to the present invention, when it is necessary to cool the pressurizing member, the pressurizing member can be cooled without lowering the temperature of the heating member as much as possible, and the amount of UFP generated during warm-up or the like. When there are many UFPs, UFP can be recovered efficiently.
以下、本発明を図面に基づきさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
(第1実施形態)
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としての、画像形成装置1の全体構成を示す図である。なお、図1における上下方向、左右方向及び紙面奥行き方向が画像形成装置の上下方向、左右方向及び前後方向である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an
画像形成装置1は、コピージョブ、プリントジョブ、スキャンジョブ、ファクスジョブ、ボックスジョブを実行することができる、所謂、複合機(MFP:Multi Function Peripheral)である。ボックスジョブとは、画像形成装置1が備えるボックス(フォルダー)に記憶されたデータを用いて実行されるジョブである。
The
画像形成装置1は、主に、画像形成部2、自動原稿搬送部3、原稿読取部4、給紙部5から構成され、印刷設定に基づいて画像形成を実行する。印刷設定は、画像形成に関する複数の設定項目に対応する設定値の集まりのことをいう。
The
自動原稿搬送部3は、原稿台上に載置された原稿を、原稿読取部4の読取位置に自動的に搬送する。 The automatic document transporting unit 3 automatically transports the document placed on the platen to the reading position of the document reading unit 4.
原稿読取部4は、自動原稿搬送部3により搬送された原稿の画像を読み取り、読取データを生成する。 The document scanning unit 4 reads the image of the document transported by the automatic document transporting unit 3 and generates scanning data.
給紙部5は、複数の給紙トレイ51a〜51cを備え、それぞれの給紙トレイ51a〜51cに収容された記録材としての用紙を画像形成部2に対して供給する。
The
画像形成部2は、原稿読取部4が生成した読取データ、又は後述するデータIF(Interface)部が取得した印刷データに基づいて、給紙部5により供給される用紙に対し画像形成を行う。
The
画像形成部2は、Y(イエロー)色、M(マゼンタ)色、C(シアン)色、K(ブラック)色(以下、Y色〜K色の様に示すことがある。)それぞれに対応する、感光体81、帯電部82、像露光部83、現像部10、1次転写部11、クリーニング部12を備える。また、画像形成部2は、Y色〜K色で共通の、中間転写体13と、レジストローラ対14、2次転写部15、定着装置6aを備える。
The
以下、Y色に対応する、感光体81、帯電部82、像露光部83、現像部10、1次転写部11、クリーニング部12について説明する。帯電部82は感光体81を帯電する。像露光部83は、レーザー光を照射することで、帯電された感光体81に静電潜像を形成する。現像部10は、感光体81に形成された静電潜像に対応するトナー画像を感光体81上に現像する。1次転写部11は、感光体81上に現像されたトナー画像を中間転写体13に1次転写する。クリーニング部12は、中間転写体13に転写されずに感光体81上に残ったトナーを、感光体81上から除去する。
Hereinafter, the
M色〜K色に対応する、感光体81、帯電部82、像露光部83、現像部10、1次転写部11、クリーニング部12についても、対応する画素のトナー画像が重なるようにタイミングを合わせて、前述のY色と同様の動作が行われ、中間転写体13上にY色〜K色のトナー画像が形成される。
The timings of the
レジストローラ対14は、給紙部5から供給される用紙の斜行補正を行ない、中間転写体13上に転写されたトナー画像が用紙上の所定位置にくるようタイミングを合わせて、用紙を2次転写部15に搬送する。2次転写部15は、中間転写体13上のトナー画像を用紙上に2次転写する。
The resist
定着装置6aは、用紙上に転写されたトナー画像を定着させる。定着装置6aは、加熱ローラ(加熱部材)61、加圧ローラ(加圧部材)62を備える。加熱ローラ61と加圧ローラ62とは圧接されてニップ部Nが形成されており、ニップ部Nに用紙を通すことでトナー画像が加熱及び加圧されて用紙P上に溶融定着される。UFP回収するための定着装置6aの構成については後述する。
The fixing
定着装置6aにより、おもて面にトナー画像が定着された用紙Pは、片面印刷時にはそのまま排紙され、両面印刷時には、反転搬送路を経由して再度2次転写部15に搬送され、うら面への画像形成が行われた後、排紙される。
The paper P on which the toner image is fixed on the front surface by the fixing
また、画像形成装置1は、制御部20を有する。制御部20は、CPU(Central Processing Unit)とROM、RAM、HDDとからなる記憶部とを備え、記憶部に記憶されたプログラムをCPUが実行することで、画像形成部2、自動原稿搬送部3、原稿読取部4、給紙部5の制御、そして後述する冷却ファンF1のオン・オフ制御、第1シャッター部材71及び第2シャッター部材76の開閉動作、排気ファンF2のオン・オフ制御ができる。
Further, the
(定着装置)
図2に、定着装置6aの垂直断面図を示す。また図3に、図2の矢印Aの方向から見た定着装置6aの断面図を示す。定着装置6aは、用紙Pの搬送方向に直交する通紙幅方向(図3の前後方向)に長い加熱ローラ61と、加熱ローラ61に平行状に延びて対峙する加圧ローラ62と、加熱ローラ61及び加圧ローラ62を覆うハウジング60とを備える。加熱ローラ61と加圧ローラ62とは不図示の付勢部材によって圧接しニップ部Nを形成する。
(Fixing device)
FIG. 2 shows a vertical cross-sectional view of the fixing
加熱ローラ61は用紙Pの未定着画像形成面側に配置され、不図示のモーター等の駆動源によって図2において時計回りに回転する。加熱ローラ61は、例えば、鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成され、さらにその外周にフッ素樹脂等の離型層が形成された構成を有し、芯金の中心中空部には通紙幅方向に延びるように熱源としてのハロゲンヒーターHが内蔵されている。加熱ローラ61は、トナー画像が転写された用紙Pの画像形成面に接触して、この用紙Pを所定の定着温度で加熱する。なお、定着温度は、用紙Pがニップ部Nを通過する際に、トナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Pの紙種等によって異なる。また、加熱ローラ61を加熱する熱源はハロゲンヒーターに限らずIHヒーターや抵抗発熱体など従来公知の熱源を用いることができる。
The
一方、加圧ローラ62は、加熱ローラ61に対向して配置され、加熱ローラ61に所定の押圧力で押圧されている。すなわち、加圧ローラ62は、加熱ローラ61と共に、用紙Pを挟み込んで加圧する加圧部として機能する。加圧ローラ62は、例えば、鉄等からなる円筒状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成され、さらにその外周にフッ素樹脂等の離型層が形成された構成を有する。また、加圧ローラ62の表面が加熱ローラ61の表面に対して相対的に硬くすることにより、加圧ローラ62は、加熱ローラ61に押し付けられた状態で、加熱ローラ61の表面の弾性層に食い込むような形状のニップ部Nを形成している。また、加圧ローラ62の外周近傍には、加熱ローラ61の表面温度を検知する温度センサー(温度検知部材)Sが設けられている。制御部20は、この温度センサーSの検知温度に基づいて、後述する冷却ファンF1のオン・オフ制御を行う。
On the other hand, the pressurizing
ハウジング60は、加熱ローラ61を覆う上側ハウジング60aと、加圧ローラ62を覆う下側ハウジング60bとを有する。ハウジング60の左右両側面の高さ方向略中央部すなわち上側ハウジング60aと下側ハウジング60bとの境界部分には、通紙幅方向に延びる入口部601と出口部602が形成されている。用紙Pは入口部601から定着装置6aに搬入され出口部602から搬出される。
The
上側ハウジング60aの加熱ローラ61の長手方向と対向する位置、より詳細には上側ハウジング60aの上面の前後方向略中央には第1吸気口63が形成され第1排気路64が接続している。第1排気路64は、上側ハウジング60aの上面から外方に突出するように設けられており、その途中部には排気ファン(排気手段)F2が設けられている。
A
また図3に示すように、ハウジング60の前後両側面の加熱ローラ61の長手方向両端部と対向する位置には第2吸気口65a,65bが形成され、第2排気路66a,66bが接続している。第2排気路66a,66bは、上ハウジング60aの前後両側面及び上面を排気路の一部として用いながら、上ハウジング60aの前後両側面及び上面を伝って延びて第1排気路64と合流する。第1排気路64と第2排気路66a,66bとが合流することによりこれらの排気路の空気は共通の排気ファンF2によって装置本体から外に排出される。なお、第1排気路64と第2排気路66a,66bとは合流せずにそれぞれ排気ファンF2に接続する構造としても構わない。
Further, as shown in FIG. 3,
上側ハウジング60aの上内側面には第1吸気口63を封鎖及び開放する第1シャッター部材71が設けられている。図4に、第1シャッター部材71及びその移動機構を示す斜視図を示す。なお、図4は移動機構等が理解しやすように上下方向を逆にして描いている。第1シャッター部材71は、前後方向に延びる細板状を有し、第1吸気口63と同形状かあるいは重ね合わせたときに第1吸気口63を開口領域内に含む形状の開口部72を有する。第1シャッター部材71の一方端部は、支軸741を中心として揺動するレバー74の一方端に接続されている。レバー74のもう一方端はソレノイド73のプランジャー732の先端部に接続されている。プランジャー732はソレノイド本体731に対して出入可能に設けられており、プランジャー732の外周には圧縮コイルバネ75が装着されている。
A
ソレノイド73への通電がオフの場合、プランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力によってソレノイド本体731から突出した状態を維持する。このとき、第1シャッター部材71の開口部72と第1吸気口63とは重なった状態、すなわち第1吸気口63は開放された状態である。一方、ソレノイド73への通電がなされた場合、プランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力に抗してソレノイド73本体731内へ引き込まれる。これにより、レバー74が支軸741を中心として揺動し第1シャッター部材71は開口部72が第1吸気口63と重ならない位置に移動する。すなわち第1吸気口63は第1シャッター部材71により封鎖された状態となる。なお、第1シャッター部材71の移動機構はモーターなどの駆動源を用いたものであっても構わない。
When the energization to the
また、図3に示すように、下側ハウジング60bの底面には、前後方向に所定距離隔てて2つの冷却ファン(冷却手段)F1が設けられている。これらの冷却ファンF1によって加熱ローラ61に向けて空気が送られ、加圧ローラ62が空冷される。なお、冷却ファンF1の取り付け個数に特に限定はなく1個であってもよいし、3個以上であっても構わない。また冷却ファンF1の取付位置については、加圧ローラ62を効果的に冷却でき且つ加熱ローラ61を冷却しない位置であるのがよい。通常、冷却ファンF1の取付位置はニップ部Nよりも加圧ローラ62側であるのが好ましく、加圧ローラ62を隔てて加熱ローラ61の反対側であるのがより好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, two cooling fans (cooling means) F1 are provided on the bottom surface of the
(加圧ローラ62の冷却時)
制御部20は、温度センサーSの検知温度が所定温度を超えると、加圧ローラ62を冷却すると判断する。そして図4(b)に示すように、制御部20は、ソレノイド73へ通電してプランジャー732を圧縮コイルバネ75の付勢力に抗してソレノイド73本体731内へ引き込み、第1シャッター部材71を閉位置として第1吸気口63を封鎖する。また同時に、図5及び図6に示すように、制御部20は、冷却ファンF1を回転駆動させて加圧ローラ62に空気を吹き付けて空冷する。なお、排気ファンF2は、加熱源としてのハロゲンヒーターHが通電制御されている状態、換言すると加熱ローラ61が温度制御されている状態(定着処理モード、待機モード、スリープモードなど)の間は回転駆動される。
(When the
The
冷却ファンF1から送り出された空気は加圧ローラ62に当たって加圧ローラ62を空冷し、その多くは加熱ローラ61の長手方向両端部と対向する位置に形成された第2吸気口65a,65bから第2排気路66a,66bに吸い込まれる。一方、上側ハウジング60a内に流れ込む空気もあるが、第1吸気口63が封鎖されているため上側ハウジング60a内に滞留し、後続の空気は上側ハウジング60aに流れ込みにくくなる。この結果、加熱ローラ61は冷却ファンF1からの空気による冷却作用は受けにくくなる。なお、加熱ローラ61及び加圧ローラ62から生じるUFPは、冷却ファンF1及び排気ファンF2によって生じる空気流と共にハウジング60内から第2吸気口65a,65b及び第2排気路66a,66b、第1排気路64を通り、第1排気路64の途中部に設けられた不図示のフィルターによって補足される。そしてUFPが除去された空気は装置本体から外に排出される。
The air sent out from the cooling fan F1 hits the pressurizing
(通常時及びウォームアップ時)
制御部20は、温度センサーSの検知温度が所定温度以下の通常のとき及び加熱ローラ61を目標温度まで昇温するウォームアップのときは、加圧ローラ62の冷却は不要と判断する。図4(a)に示すように、制御部20は、ソレノイド73への通電を停止する。これによりプランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力によってソレノイド本体731から突出し、第1シャッター部材71は開位置となって第1吸気口63は開放状態となる。また同時に、図7及び図8に示すように、制御部20は、冷却ファンF1の回転駆動を停止させて加圧ローラ62に空気を吹き付けを停止する。一方、制御部20は排気ファンF2の回転駆動を継続させる。これにより、加圧ローラ62及び加熱ローラ61は冷却ファンF1によって空冷されることがない。また、加熱ローラ61及び加圧ローラ62から発生したUFPはハウジング60内の空気と共に第2吸気口65a,65bのみならず第1吸気口63からも吸い込まれ、第1排気路64及び第2排気路66a,66bを通って、第1排気路64の途中部に設けられた不図示のフィルターによって補足される。そしてUFPが除去された空気は装置本体から外に排出される。なお、ウォームアップ時はUFPの発生量が増加するため、制御部20は、ウォームアップ時は排気ファンF2による排気量を通常の作動時よりも増やすよう制御してもよい。
(Normal and warm-up)
The
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態の定着装置6bについて、図9〜図11を用いて説明する。図9に、定着装置6bの垂直断面図を示す。また図10に、図9における矢印Aから見た定着装置6bの側面図を示す。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
(Second Embodiment)
Next, the fixing
第2実施形態の定着装置6bでは、図9に示すように、第1吸気口63は、下側ハウジング60bの加圧ローラ62の長手方向と対向する位置、より詳細には下側ハウジング60bの右側面の前後方向略中央に形成されており、そこに第1排気路64が接続している。第1排気路64は、下側ハウジング60bの右側面から外方に突出するように設けられており、その途中部には排気ファンF2が設けられている。
In the
また図10に示すように、ハウジング60の前後両側面の加熱ローラ61の長手方向両端部と対向する位置には、第1実施形態と同様に、第2吸気口65a,65bが形成されおり、そこに、第2排気路66a,66bが接続している。第2排気路66a,66bは、下ハウジング60bの前後両側面及び右側面を第2排気路66a,66bの一部として用いながら、下ハウジング60bの前後両側面を右下方向に延び、右側面を前後両側から前後方向中央部に向かって水平に延びて第1排気路64と合流する。第1実施形態と同様に、第1排気路64と第2排気路66a,66bとが合流することによりこれらの排気路の空気は共通の排気ファンF2によって装置本体から外に排出される。なお、第1排気路64と第2排気路66a,66bとは合流せずにそれぞれ排気ファンF2に接続する構造としても構わない。
Further, as shown in FIG. 10,
また、下側ハウジング60bの底面の第1吸気口63と反対側の角部には、加圧ローラ62に向かう空気流が生じるように前後方向に所定距離隔てて2つの冷却ファンF1が設けられている。これらの冷却ファンF1によって加熱ローラ61に向けて空気が送られ、加圧ローラ62が空冷される。なお、冷却ファンF1の取り付け個数に特に限定はなく1個であってもよいし、3個以上であっても構わない。また冷却ファンF1の取付位置については、加圧ローラ62を効果的に冷却でき且つ加熱ローラ61を冷却しない位置であるのがよいが、冷却ファンF1によって生じた空気流が第1吸気口63に円滑に流入する観点からは、図9及び図10に示す冷却ファンF1の取付位置が好ましい。
Further, two cooling fans F1 are provided at a corner on the bottom surface of the
ハウジング60の入口部601及び出口部602の下縁部には第2シャッター部材76a,76bが設けられている。第2シャッター部材76a,76bは、前後方向に延びた板状を有し、前後方向の長さは加圧ローラ62の前後方向長さよりも若干短い。これにより、後述するように、第2シャッター部材76a,76bを閉位置としたときに、加圧ローラ62の軸方向両端部において第2シャッター部材76a,76bによって封鎖されずに下側ハウジング60b内の空気が第2吸気口65a,65bに流入可能となる開口が形成される。
第2シャッター部材76a,76bは、短手方向一方端側がハウジング60の入口部601及び出口部602の下縁部に取り付けられており、短手方向他方端側が下方に向いた開位置と加圧ローラ62の方向に向いた閉位置とに揺動可能である。図11に、第2シャッター部材76a,76b及びその揺動機構を示す斜視図を示す。なお、第2シャッター部材76a,76b及びその揺動機構は加圧ローラ72を中心として対称に設けられており、第2シャッター部材76a,76bを開閉させる揺動機構は同一の機構であるため、以下、第2シャッター部材76aの揺動機構を例に説明する。
The
第2シャッター部材76aは、前後方向に延びる細板状をなし、前後方向端部から外方に突出した揺動軸761に取り付けられた当接片762を有する。ハウジング60に設けられたフレーム79には、ソレノイド73と、レバー77と、棒状部材78とが取り付けられている。レバー77は一方端部が支軸771によってフレーム79に回動可能に支持され、レバー77のもう一方端部には上下方向に配置された棒状部材78の上端が連結されている。そして、レバー77の途中部にはソレノイド73のプランジャー732の先端部が連結されている。プランジャー732はソレノイド73本体731に対して出入可能に設けられており、プランジャー732の外周には圧縮コイルバネ75が装着されている。第2シャッター部材76aの当接片762とフレーム79との間には、不図示の付勢部材(例えばねじりバネ)が取り付けられており、当接片762は常に棒状部材78の方向に付勢され棒状部材78の下端部に当接している。
The
ソレノイド73への通電がオフの場合、プランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力によってソレノイド本体731から突出しレバー77を上方へ回転させた状態を維持する。これにより、棒状部材78はレバー77によって上方に引き上げられた状態となり、第2シャッター部材76aは当接片762が棒状部材78の下端部に当接するまで回転する。すなわち第2シャッター部材76aは水平状態となって、冷却ファンF1が生じさせた空気が加熱ローラ61に向かうのを阻止する閉位置となる。
When the energization to the
一方、ソレノイド73への通電がなされた場合、プランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力に抗してソレノイド本体731内へ引き込まれる。これにより、レバー77は支軸771を中心として下方に回転して棒状部材78は下方に押し下げられた状態となる。そして、棒状部材78によって当接片762が下方に向かって回転し、第2シャッター部材76aは垂直状態となって、冷却ファンF1が生じさせた空気が加熱ローラ61に向かうのを容認する開位置となる。なお、第1実施形態と同様に、第2シャッター部材76aの移動機構はモーターなどの駆動源を用いたものであっても構わない。
On the other hand, when the
(加圧ローラ62の冷却時)
制御部20は、温度センサーSの検知温度が所定温度を超えると、加圧ローラ62を冷却すると判断する。そして図11(a)に示すように、制御部20は、ソレノイド73への通電をオフとする。これによりプランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力によってソレノイド本体731から突出した状態となり、レバー77は上方へ回転し、棒状部材78は上方に引き上げられた状態となって、第2シャッター部材76a,76bは閉位置となる。また同時に、図12及び図13に示すように、制御部20は、冷却ファンF1を回転駆動させて加圧ローラ62に空気を吹き付けて空冷する。なお、第1実施形態と同様に、排気ファンF2は、加熱源としてのハロゲンヒーターHが通電制御されている状態の間は回転駆動される。
(When the
The
冷却ファンF1から送り出された空気は加圧ローラ62に当たって加圧ローラ62を空冷し、下側ハウジング60bの右側面の前後方向略中央に形成された第1吸気口63及び加熱ローラ61の長手方向両端部と対向する位置に形成された第2吸気口65a,65bから第1排気路64及び第2排気路66a,66bに吸い込まれる。一方、第2シャッター部材76a,76bによって、冷却ファンF1が生じさせた空気の多くは加熱ローラ61に向かうのを阻止されるため、加熱ローラ61は冷却ファンF1からの空気による冷却作用は受けにくくなる。なお、加熱ローラ61及び加圧ローラ62から生じるUFPは、冷却ファンF1及び排気ファンF2によって生じる空気流と共にハウジング60内から第1吸気口63及び第2吸気口65a,65bそして第1排気路64及び第2排気路66a,66bを通り、第1排気路64の途中部に設けられた不図示のフィルターによって補足される。そしてUFPが除去された空気は装置本体から外に排出される。
The air sent out from the cooling fan F1 hits the pressurizing
(通常時及びウォームアップ時)
制御部20は、温度センサーSの検知温度が所定温度以下の通常のとき及び加熱ローラ61を目標温度まで昇温するウォームアップのときは、加圧ローラ62の冷却は不要と判断する。図11(b)に示すように、制御部20は、ソレノイド73へ通電する。これによりプランジャー732は圧縮コイルバネ75の付勢力に抗してソレノイド本体731内へ引き込まれた状態となり、レバー77は下方へ回転し、棒状部材78は下方に押し下げられた状態となって、第2シャッター部材76a,76bは開位置となる。また同時に、図14及び図15に示すように、制御部20は、冷却ファンF1の回転駆動を停止させて加圧ローラ62に空気を吹き付けを停止する。一方、制御部20は排気ファンF2の回転駆動を継続させる。これにより、加圧ローラ62及び加熱ローラ61は冷却ファンF1によって空冷されることがない。また、加熱ローラ61及び加圧ローラ62から発生したUFPはハウジング60内の空気と共に第1吸気口63及び第2吸気口65a,65bから吸い込まれ、第1排気路64及び第2排気路66a,66bを通って、第1排気路64の途中部に設けられた不図示のフィルターによって補足される。そしてUFPが除去された空気は装置本体から外に排出される。なお、ウォームアップ時はUFPの発生量が増加するため、実施形態1と同様に、制御部は、ウォームアップ時は排気ファンF2による排気量を通常の作動時よりも増やすよう制御してもよい。
(Normal and warm-up)
The
(その他の実施形態)
以上説明した実施形態はいずれも定着装置に対して用紙が水平方向に搬送される形態であったが、本発明の定着装置は用紙が垂直方向に搬送される形態にも適用することができる。この場合、前記各実施形態を示す図面の左右方向及び上下方向をそれぞれ上下方向及び左右方向として適用すればよい。
(Other embodiments)
In all of the embodiments described above, the paper is conveyed horizontally to the fixing device, but the fixing device of the present invention can also be applied to a form in which the paper is conveyed vertically. In this case, the horizontal direction and the vertical direction of the drawings showing the respective embodiments may be applied as the vertical direction and the horizontal direction, respectively.
本発明における加熱部材及び加圧部材はローラ状に限定されるものではなく、例えばベルト状のものであっても構わない。 The heating member and the pressurizing member in the present invention are not limited to the roller shape, and may be, for example, a belt shape.
本発明に係る定着装置は、加圧部材の冷却が必要な場合には、加熱部材の温度を極力低下させずに加圧部材を冷却することができ、またウォームアップ時などのUFP発生量が多い場合にはUFPを効率的に回収することができ有用である。 When the pressurizing member needs to be cooled, the fixing device according to the present invention can cool the pressurizing member without lowering the temperature of the heating member as much as possible, and the amount of UFP generated at the time of warming up is increased. In the case of a large amount, UFP can be efficiently recovered, which is useful.
1 画像形成装置
6a,6b 定着装置
F1 冷却ファン(冷却手段)
F2 排気ファン(排気手段)
H ハロゲンヒーター(加熱源)
P 用紙
S 温度センサー(温度検知部材)
20 制御部
60 ハウジング
60a 上ハウジング
60b 下ハウジング
61 加熱ローラ(加熱部材)
62 加圧ローラ(加圧部材)
63 第1吸気口
64 第1排気路
65a,65b 第2吸気口
66a,66b 第2排気路
71 第1シャッター部材
76a,76b 第2シャッター部材
1 Image forming
F2 exhaust fan (exhaust means)
H halogen heater (heat source)
P Paper S Temperature sensor (Temperature detection member)
20
62 Pressurized roller (pressurized member)
63
Claims (6)
前記加圧部材に向かう空気の流動を生じさせ前記加圧部材を冷却する冷却手段と、
前記加熱部材又は前記加圧部材の長手方向と対向する所定位置に第1吸気口を有する第1排気路と、
前記加熱部材の長手方向両端部の近傍に第2吸気口を有する第2排気路と、
第1吸気口及び第2吸気口から流入した空気を第1排気路及び第2排気路を介して装置本体から外に排出する排気手段と、
前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材を冷却するのを抑制する冷却抑制手段と、
前記冷却手段の作動中、前記冷却抑制手段を作動させる制御部と、を備え、
前記冷却抑制手段が、第1吸気口を封鎖する閉位置と開放する開位置とに移動可能な第1シャッター部材であり、
前記制御部は、前記冷却手段の作動中、第1シャッター部材を閉位置とし、
前記冷却手段が、前記ニップ部から見て前記加圧部材側に位置し、
第1吸気口が、前記ニップ部から見て前記加熱部材側に位置することを特徴とする定着装置。 A recording material having a heating member heated by a heating source and a pressurizing member that presses against the heating member and having a toner image formed in a nip portion between the heating member and the pressurizing member is passed through the toner image. In the fixing device that fixes the
A cooling means that causes the flow of air toward the pressurizing member and cools the pressurizing member.
A first exhaust passage having a first intake port at a predetermined position facing the heating member or the pressurizing member in the longitudinal direction,
A second exhaust passage having a second intake port in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the heating member,
Exhaust means for discharging the air flowing in from the first intake port and the second intake port to the outside from the main body of the apparatus through the first exhaust passage and the second exhaust passage.
A cooling suppressing means for suppressing the air generated by the cooling means from cooling the heating member, and a cooling suppressing means.
A control unit that operates the cooling suppressing means during the operation of the cooling means is provided.
The cooling suppressing means is a first shutter member that can move between a closed position that closes the first intake port and an open position that opens the first intake port.
The control unit sets the first shutter member in the closed position during the operation of the cooling means.
The cooling means is located on the pressure member side when viewed from the nip portion.
A fixing device characterized in that the first intake port is located on the heating member side when viewed from the nip portion.
前記加圧部材に向かう空気の流動を生じさせ前記加圧部材を冷却する冷却手段と、
前記加熱部材又は前記加圧部材の長手方向と対向する所定位置に第1吸気口を有する第1排気路と、
前記加熱部材の長手方向両端部の近傍に第2吸気口を有する第2排気路と、
第1吸気口及び第2吸気口から流入した空気を第1排気路及び第2排気路を介して装置本体から外に排出する排気手段と、
前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材を冷却するのを抑制する冷却抑制手段と、
前記冷却手段の作動中、前記冷却抑制手段を作動させる制御部と、を備え、
前記冷却抑制手段が、前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材に向かうのを阻止する閉位置と容認する開位置とに移動可能な第2シャッター部材であり、
前記制御部は、前記冷却手段の作動中、第2シャッター部材を閉位置とし、
第2シャッター部材が、前記加圧部材の長手方向に長い板状部材であって前記加圧部材の近傍に位置し、前記加圧部材の長手方向と略平行な軸を中心として揺動して、前記冷却手段が生じさせた空気が前記加熱部材に向かうのを阻止又は容認し、
前記冷却手段及び第1吸気口が、第2シャッター部材の設置位置から見て前記ニップ部と反対の側に位置することを特徴とする定着装置。 A recording material having a heating member heated by a heating source and a pressurizing member that presses against the heating member and having a toner image formed in a nip portion between the heating member and the pressurizing member is passed through the toner image. In the fixing device that fixes the
A cooling means that causes the flow of air toward the pressurizing member and cools the pressurizing member.
A first exhaust passage having a first intake port at a predetermined position facing the heating member or the pressurizing member in the longitudinal direction,
A second exhaust passage having a second intake port in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the heating member,
Exhaust means for discharging the air flowing in from the first intake port and the second intake port to the outside from the main body of the apparatus through the first exhaust passage and the second exhaust passage.
A cooling suppressing means for suppressing the air generated by the cooling means from cooling the heating member, and a cooling suppressing means.
A control unit that operates the cooling suppressing means during the operation of the cooling means is provided.
The cooling suppressing means is a second shutter member that can move to a closed position that prevents the air generated by the cooling means from heading toward the heating member and an acceptable open position.
The control unit sets the second shutter member in the closed position during the operation of the cooling means.
The second shutter member is a plate-shaped member that is long in the longitudinal direction of the pressurizing member, is located in the vicinity of the pressurizing member, and swings around an axis substantially parallel to the longitudinal direction of the pressurizing member. , Preventing or tolerating the air generated by the cooling means towards the heating member,
A fixing device characterized in that the cooling means and the first intake port are located on the side opposite to the nip portion when viewed from the installation position of the second shutter member.
前記制御部は、前記温度検知部材によって測定された温度が所定温度以上になると前記冷却手段を作動させる請求項1または2に記載の定着装置。 A temperature detecting member for detecting the temperature of the pressure member is further provided.
The fixing device according to claim 1 or 2 , wherein the control unit operates the cooling means when the temperature measured by the temperature detecting member becomes equal to or higher than a predetermined temperature.
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