JP7206927B2 - image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来から、画像形成装置においては、熱源を有する定着部材を用いて、記録媒体(例えば、用紙)上に形成された未定着画像(トナー像)を、熱定着させる加熱定着方式が広く採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses, a heat fixing method has been widely adopted in which an unfixed image (toner image) formed on a recording medium (for example, paper) is thermally fixed using a fixing member having a heat source. there is
このような加熱定着方式の画像形成装置としては、内部に加熱源を備えた定着部材(定着ローラ)と、加圧手段(加圧ローラ)とを所定の圧力で当接させた状態で対峙させ、この当接した箇所にトナー像を有する用紙を搬送することで、加熱・加圧作用により未定着トナー像を用紙に定着するものが知られている。定着部材は、例えば、内部のハロゲンランプ等のヒータ部材により均一に加熱される。 In such a heat-fixing type image forming apparatus, a fixing member (fixing roller) having a heat source inside faces a pressure member (pressure roller) while being in contact with each other with a predetermined pressure. 2. Description of the Related Art There is known a technique in which a sheet having a toner image is transported to the abutted portion, and the unfixed toner image is fixed to the sheet by heating and pressurization. The fixing member is uniformly heated by, for example, an internal heater member such as a halogen lamp.
この際の温度の管理は、用紙搬送性や画像品質を安定させる上で非常に重要であるため、一般的には温度検知センサを用いて定着部材表面の温度をモニターしながら、加熱源に対して適切な加熱制御をかけている。 Temperature control at this time is extremely important for stabilizing paper transportability and image quality. Appropriate heating control is applied by
温度検知センサとしては、接触式センサ(接触式サーミスタ)が広く用いられてきた。
しかし、接触式センサを使用した場合、定着部材の表面状態(温度分布や消耗度合い)が該センサと接触する領域のみ変化する為、定着された画像に光沢ムラが生じやすい。
また、接触式センサが定着部材に傷をつけ、その傷が画像に転写されてしまう場合や、定着部材上に付着する微小なトナー汚れ等が接触式センサに蓄積し、この蓄積された汚れに起因した誤検知が生じる場合や、汚れが剥がれた際に画像上に汚れが載ってしまう場合などがある。
As a temperature detection sensor, a contact sensor (contact thermistor) has been widely used.
However, when a contact-type sensor is used, the surface state (temperature distribution and degree of wear) of the fixing member changes only in the area in contact with the sensor, so uneven gloss tends to occur in the fixed image.
In addition, if the contact sensor scratches the fixing member and the scratches are transferred to the image, or if minute toner stains or the like adhering to the fixing member accumulate on the contact sensor, the accumulated stains can be removed. In some cases, erroneous detection may occur due to the contamination, and in some cases, contamination may appear on the image when the contamination is peeled off.
これに対し、定着部材の温度検知手段として、非接触式センサ(例えば、サーモパイル等)を用いた装置が知られている。 On the other hand, a device using a non-contact sensor (for example, a thermopile, etc.) is known as a means for detecting the temperature of the fixing member.
しかしながら、非接触式センサは非常に高価である為、消耗品としての交換が前提とされる定着装置に内蔵すると、消耗品の値段にそのまま影響してしまう。
また、非接触式であるため、定着部材の表面から所定の距離を離して配置せねばならず、定着装置に内蔵する場合は、定着装置内に相応のスペースを確保する必要がある。
However, since the non-contact type sensor is very expensive, if it is incorporated in a fixing device that is supposed to be replaced as a consumable item, the price of the consumable item will be directly affected.
Moreover, since it is a non-contact type, it must be arranged at a predetermined distance from the surface of the fixing member, and when it is incorporated in the fixing device, it is necessary to secure a suitable space inside the fixing device.
一方、非接触式センサを画像形成装置本体側に設け、定着装置のカバー部材に設けられた検知用の開口部を通して定着部材の温度を検出する場合は、装置の小型化を実現するために、定着部材と非接触式センサとの距離が短くなるよう、非接触式センサが定着装置内に食い込むように設置される。そのため、定着装置内で発生した水蒸気により非接触式センサの測定窓部等に結露が発生し、温度の誤検知を招くという問題があった。 On the other hand, when a non-contact sensor is provided on the main body of the image forming apparatus and the temperature of the fixing member is detected through a detection opening provided in the cover member of the fixing device, in order to reduce the size of the device, The non-contact sensor is installed so as to dig into the fixing device so that the distance between the fixing member and the non-contact sensor is shortened. As a result, water vapor generated in the fixing device causes dew condensation on the measurement window of the non-contact sensor, resulting in erroneous temperature detection.
このような問題に対し、結露防止手段として、水蒸気を除去するファンを備えた画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, an image forming apparatus provided with a fan for removing water vapor has been proposed as dew condensation prevention means (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100003).
特許文献1の装置によれば、測定環境に多量の水蒸気が存在するような環境においてサーモパイルを用いても、サーモパイル近傍に設けたファンのエアーがサーモパイルの測定部周辺の水蒸気を除去するように作用するので、サーモパイルの測定窓部に結露が発生することを防止して、正確な測定を可能とするとされている。
According to the apparatus of
しかしながら、水蒸気除去のための特別な機構を設けることは装置構成の複雑化をまねき、小型化を困難とする。また、部品点数の増加によるコストアップにもつながるという課題がある。 However, providing a special mechanism for removing water vapor complicates the structure of the device and makes it difficult to reduce the size of the device. Moreover, there is a problem that an increase in the number of parts leads to an increase in cost.
そこで本発明は、部品点数を増やすことなく、簡易な構成で小型化及び低コスト化を図りつつ、定着部材の温度を検知する非接触式センサに発生する結露を防止し、ひいては温度の誤検知を防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to prevent dew condensation from occurring in a non-contact type sensor that detects the temperature of a fixing member while reducing the size and cost with a simple configuration without increasing the number of parts, and by extension, erroneous temperature detection. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、定着部材、前記定着部材を加熱する加熱源、及び前記定着部材を圧接してニップ部を形成する加圧部材を有する定着装置と、少なくとも前記定着装置の一部を覆うカバー部材と、前記定着装置の外部から、前記カバー部材の開口部を通して非接触に前記定着部材の温度を検知する温度検知手段と、を少なくとも備える画像形成装置において、前記温度検知手段は、上方に前記カバー部材と平面的に重ならない空間を有し、前記定着装置は、上方に気流が流通可能な流路を有し、前記流路は、前記空間を介して、前記開口部と連通し、前記流路に気流が流されることによって、前記定着装置で発生した水蒸気が前記開口部、前記空間及び前記流路を介して排出可能であり、前記流路は、前記温度検知手段より上方に配置され、前記温度検知手段の上方で前記空間と合流していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the image forming apparatus of the present invention provides a fixing device having a fixing member, a heat source for heating the fixing member, and a pressure member for pressing the fixing member to form a nip portion, An image forming apparatus comprising at least a cover member that covers at least part of the fixing device, and temperature detection means that detects the temperature of the fixing member from outside the fixing device through an opening of the cover member in a non-contact manner. The temperature detecting means has a space above the cover member that does not overlap with the cover member in plan view, the fixing device has a flow path through which an air current can flow, and the flow path passes through the space. is communicated with the opening, and an air current flows through the flow path, whereby water vapor generated in the fixing device can be discharged through the opening, the space, and the flow path . is disposed above the temperature detection means and merges with the space above the temperature detection means .
本発明によれば、部品点数を増やすことなく、簡易な構成で小型化及び低コスト化を図りつつ、定着部材の温度を検知する非接触式センサに発生する結露を防止し、ひいては温度の誤検知を防止可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent dew condensation occurring in a non-contact type sensor for detecting the temperature of a fixing member while achieving a reduction in size and cost with a simple structure without increasing the number of parts, thereby preventing an error in temperature. An image forming apparatus capable of preventing detection can be provided.
以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 An image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be changed within the scope of those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. is also included in the scope of the present invention as long as the functions and effects of the present invention are exhibited.
図1に本実施形態に係る画像形成装置の一例であるモノクロ電子写真装置(モノクロレーザープリンタ)の概略構成の断面図を示す。なお、画像形成装置は図1に示す例に限定されず、カラープリンタや複合機などであってもよく、画像形成に伴う帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程などの処理を実現できるハードウェア、及びソフトウェアを備えているものであれば特に限定されない。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a schematic configuration of a monochrome electrophotographic apparatus (monochrome laser printer), which is an example of an image forming apparatus according to the present embodiment. Note that the image forming apparatus is not limited to the example shown in FIG. 1, and may be a color printer, a multifunction machine, or the like. There is no particular limitation as long as it has hardware and software that can be implemented.
画像形成装置1は、現像剤によって画像を形成するためのプロセスユニットとしてプロセスカートリッジ2を備えている。
プロセスカートリッジ2は、表面に画像を担持する像担持体(感光ドラム)3を備えている。
その他、像担持体3の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ、帯電された像担持体3の表面にレーザーなどの光照射を行う露光手段として露光装置、及び像担持体3上に現像剤としてのトナーを供給して現像剤像を形成する現像手段としての現像装置等を有している。また、転写処理の完了後に余剰となったトナーを除去するドラムクリーニング装置、表面を除電する除電装置なども備えている。
The
The
In addition, a charging roller as a charging means for charging the surface of the
画像形成装置1の下部には給紙カセット11を有し、給紙カセット11に載置された記録媒体を給送する給紙装置12が配置されている。記録媒体としては、トナーを付着させることができる媒体であれば用紙に限定されず、例えばOHPシートや布帛などであってもよい。
なお、図1中、記録媒体の搬送経路を破線で示している。
給紙装置12の搬送方向下流側には、給送された記録媒体を一旦停止させてから所定のタイミングで搬送するタイミングローラ対が配置されている。
A
In addition, in FIG. 1, the conveying path of the recording medium is indicated by a dashed line.
A pair of timing rollers is arranged on the downstream side of the
プロセスカートリッジ2の下方には転写ローラ70を備えている。
転写ローラ70よりも搬送方向下流側には、記録媒体に転写された画像を定着させる定着装置80が配置されている。
定着装置80は、加熱源83を内包する定着部材(定着ローラ)81と、この定着部材81に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧部材(加圧ローラ)82を備えている。また、定着装置80は、少なくとも一部がカバー部材によって覆われている。
A
A
The
像担持体3は画像形成装置1に設置された駆動装置により回転し、その表面感光層が帯電ローラにより一様に高電位に帯電される。帯電した感光層は、露光装置により画像データに基づいて選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と初期化により高電位部とから成る静電潜像が形成される。次に、当該静電潜像の低電位部(又は高電位部)が現像ローラとの対向位置にくると、表面にトナー薄層を形成した現像ローラからトナーが転移されてトナー像が現像される。
The
像担持体3にトナー画像が形成されると、タイミングローラ対と給送ローラが駆動を開始し、像担持体3上のトナー画像と同期をとって記録媒体が転写ニップへ送られる。そして、転写ローラ70によって送られてきた記録媒体に像担持体3上のトナー画像を転写する。
When the toner image is formed on the
トナー画像が転写された記録媒体は、転写後搬送路を通って定着装置80へと搬送される。
定着装置80に送り込まれた記録媒体は定着部材(定着ローラ)81と加圧部材(加圧ローラ)82によって挟まれ、未定着トナー画像が加熱・加圧されて記録媒体に定着される。
最後に排紙装置15によりモノクロ電子写真装置1の上面の排紙トレイに排紙される。
The recording medium onto which the toner image has been transferred is transported to the
The recording medium sent to the
Finally, the paper is discharged by the
図4及び図5は、本実施形態に係る画像形成装置の定着装置80を含む要部の概略構成を示す模式図である。
本実施形態の画像形成装置は、定着部材81、定着部材81を加熱する加熱源83、及び定着部材81を圧接してニップ部を形成する加圧部材82を有する定着装置80と、少なくとも定着装置80の一部を覆うカバー部材80aと、定着装置80の外部から、カバー部材80aの開口部を通して非接触に定着部材81の温度を検知する温度検知手段91と、を少なくとも備える。
4 and 5 are schematic diagrams showing the schematic configuration of the main part including the
The image forming apparatus of this embodiment includes a
また、本実施形態の画像形成装置は、図5に示すように、温度検知手段91は、上方にカバー部材80aと平面的に重ならない空間(以下、「上方空間」ともいう)92を有する。
「平面的に重ならない」とは水平面において重なる領域が無いことを意味し、本実施形態においては、装置上方から見た平面視で重なる領域が無いことを意味する。
すなわち、温度検知手段91の少なくとも上方は定着装置のカバー部材80aにより覆われる領域が存在せず、開放された空間92となっている。
Further, in the image forming apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 5, the temperature detection means 91 has a space (hereinafter also referred to as "upper space") 92 that does not overlap the
"Not overlapping in a plane" means that there is no overlapping region in the horizontal plane, and in this embodiment, it means that there is no overlapping region in plan view as viewed from above the device.
That is, there is no area covered by the
また、図5に示すように、温度検知手段91は、下方に空間(以下、「下方空間」ともいう)93を有することが好ましい。
温度検知手段91は、定着装置80と対向する画像形成装置のハウジング1aに装着されているが、温度検知手段91の下方は、装着されるハウジング1aと当接していないことが好ましい。
Moreover, as shown in FIG. 5, it is preferable that the temperature detection means 91 has a space (hereinafter also referred to as “lower space”) 93 below.
The temperature detection means 91 is attached to the
温度検知手段91は、非接触式のセンサであって、定着部材81の温度を検知可能な手段であり、具体的にはサーモパイルである。
温度検知手段91は、定着装置80から離間し、かつ水蒸気との接触を避けることができる位置に配設された状態で定着部材81の温度を検知することができる。
The temperature detection means 91 is a non-contact sensor capable of detecting the temperature of the fixing
The temperature detection means 91 can detect the temperature of the fixing
図4中、気流の流れを矢印AFで示している。
図4及び図5に示すように、定着装置80の上方には、気流AFが流通可能な流路94を有することが好ましい。
In FIG. 4, the flow of airflow is indicated by an arrow AF.
As shown in FIGS. 4 and 5, above the fixing
上述の構成により本実施形態の画像形成装置では、温度検知手段91が設置される領域において、上方が開放された空間92となっているため、水蒸気が逃げやすく、また温度検知手段91は、定着装置80の外部であってカバー部材80aから離間した位置に配置されているため、定着装置80内部で生じた水蒸気が温度検知手段91と接触しにくい。
これらのことから、温度検知手段91の表面に水蒸気が接触して結露が発生するのを防止することができる。
With the above-described configuration, in the image forming apparatus of the present embodiment, the area where the temperature detection means 91 is installed has a
For these reasons, it is possible to prevent water vapor from coming into contact with the surface of the
また、下方にも空間93を設けることにより、気流の流れAFが生じやすくなり、水蒸気をより逃がしやすくなり、結露の発生をより確実に防止することができる。
In addition, by providing the
さらに、定着装置80の上方に気流AFが流通可能な流路94を有する構成とし、この流路に気流を流すことにより、より確実に水蒸気を逃がして結露の発生を防止することができる。流路94は、温度検知手段91の上方の空間92と連通している。
この気流AFの流れは、装置内の既存のファン等により作り出されるものであってもよく、装置内の自然に生じる空気の循環または筐体の開閉等により生じる空気の循環によるものであってもよい。
Furthermore, by providing a
This flow of airflow AF may be generated by an existing fan or the like in the device, or may be due to air circulation that occurs naturally within the device or air circulation that occurs due to the opening and closing of the housing, etc. good.
本実施形態の画像形成装置によれば、水蒸気を逃がすための特別な機構を設けることなく、部品点数を増やすことなく、簡易な構成で小型化及び低コスト化を図りつつ、定着部材である定着部材81の温度を検知する非接触式センサに発生する結露を防止し、ひいては温度の誤検知を防止することができる。
According to the image forming apparatus of the present embodiment, a fixing member, which is a fixing member, can be reduced in size and cost with a simple configuration without providing a special mechanism for releasing water vapor and without increasing the number of parts. It is possible to prevent dew condensation occurring in the non-contact sensor that detects the temperature of the
これに対し、従来の画像形成装置の例を図2に示す。
図2に示す画像形成装置は、温度検知手段91が定着装置80に食い込んだ位置に配置され、定着装置のカバー部材80aが平面的に重なっている。このため、定着装置80内部で生じた水蒸気が温度検知手段91と接触しやすく、表面に結露が発生しやすい。
On the other hand, FIG. 2 shows an example of a conventional image forming apparatus.
In the image forming apparatus shown in FIG. 2, the temperature detection means 91 is arranged at a position biting into the fixing
図2の従来の画像形成装置における温度検知手段91の測定データを図3に示す。
図3は、温度検知手段91による定着部材81の検知温度(B)とともに、定着部材81の実温度(A)及び目標温度(C)、並びにduty(D)を示している。
FIG. 3 shows measurement data of the temperature detecting means 91 in the conventional image forming apparatus of FIG.
FIG. 3 shows the actual temperature (A), target temperature (C), and duty (D) of the fixing
図3のグラフから、測定対象の定着部材81の温度を実際よりも低く検知してしまう傾向がみられる。また、実温度(A)と検知温度(B)の差異は、時間の経過とともに大きくなっていることもわかる。これらは経時により温度検知手段91に結露が発生したことに起因するものと考えられる。
From the graph of FIG. 3, there is a tendency that the temperature of the fixing
これに対し、本発明に係る画像形成装置における温度検知手段91の測定データを図6に示す。
図6は、図3と同様温、温度検知手段91による定着部材81の検知温度(B)とともに、定着部材81の実温度(A)及び目標温度(C)、並びにduty(D)を示している。
On the other hand, FIG. 6 shows measurement data of the temperature detecting means 91 in the image forming apparatus according to the present invention.
6 shows the actual temperature (A), target temperature (C), and duty (D) of the fixing
図6のグラフから、測定対象の定着部材81の検知温度(B)と実温度(A)と差異はほぼみられない。また、時間の経過によってもこの傾向は変わらないことから、本実施形態の画像形成装置においては、温度検知手段91に結露が発生していないことがわかる。
From the graph of FIG. 6, there is almost no difference between the detected temperature (B) and the actual temperature (A) of the fixing
1 画像形成装置
1a ハウジング(画像形成装置)
2 プロセスカートリッジ
3 像担持体
11 給紙カセット
12 給紙装置
15 排紙装置
70 転写ローラ
80 定着装置
80a カバー部材
81 定着部材
82 加熱源
83 加圧部材
91 温度検知手段(サーモパイル)
92 空間(上方空間)
93 空間(下方空間)
94 流路
AF 気流
1
2
92 space (upper space)
93 space (lower space)
94 flow path AF air flow
Claims (5)
少なくとも前記定着装置の一部を覆うカバー部材と、
前記定着装置の外部から、前記カバー部材の開口部を通して非接触に前記定着部材の温度を検知する温度検知手段と、を少なくとも備える画像形成装置において、
前記温度検知手段は、上方に前記カバー部材と平面的に重ならない空間を有し、
前記定着装置は、上方に気流が流通可能な流路を有し、
前記流路は、前記空間を介して、前記開口部と連通し、
前記流路に気流が流されることによって、前記定着装置で発生した水蒸気が前記開口部、前記空間及び前記流路を介して排出可能であり、
前記流路は、前記温度検知手段より上方に配置され、前記温度検知手段の上方で前記空間と合流していることを特徴とする画像形成装置。 a fixing device having a fixing member, a heat source for heating the fixing member, and a pressure member for pressing the fixing member to form a nip portion;
a cover member that covers at least part of the fixing device;
An image forming apparatus comprising at least temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing member in a non-contact manner from the outside of the fixing device through an opening of the cover member,
The temperature detection means has a space above the cover member that does not overlap with the cover member in a plane,
The fixing device has a flow path through which an air current can flow upward,
the channel communicates with the opening through the space;
water vapor generated in the fixing device can be discharged through the opening, the space, and the flow path by flowing an air current through the flow path ;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the flow path is arranged above the temperature detection means and merges with the space above the temperature detection means .
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