JP7471563B2 - 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 device.

複写機、プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置として、記録媒体上の画像を熱により定着させる定着装置や、記録媒体上のインクを乾燥させる乾燥装置が知られている。 Known heating devices installed in image forming devices such as copiers and printers include fixing devices that fix images on recording media using heat, and drying devices that dry ink on recording media.

例えば、特許文献1(特開2017-187806号公報)においては、記録媒体を挟んで加熱するフィルムやローラの非通紙領域における温度上昇や、水蒸気が結露した際の記録媒体のスリップの問題を改善するため、フィルムやローラに送風するファンを備える定着装置が提案されている。 For example, Patent Document 1 (JP 2017-187806 A) proposes a fixing device equipped with a fan that blows air onto the film or roller to improve the problem of temperature rise in non-paper passing areas of the film or roller that sandwiches and heats the recording medium, and the problem of recording medium slippage when water vapor condenses.

特許文献1に記載の定着装置においては、ファンから送風することにより、フィルムやローラの非通紙領域を冷却して過剰な温度上昇を抑制すると共に、水蒸気をフィルムやローラの近傍から別の場所へ排出して結露による記録媒体のスリップを抑制できるようにしている。 In the fixing device described in Patent Document 1, air is blown from a fan to cool the non-paper passing areas of the film and roller, preventing excessive temperature rise, and water vapor is expelled from the vicinity of the film and roller to another location, preventing slippage of the recording medium due to condensation.

しかしながら、特許文献1に記載の定着装置においては、ファンからフィルムやローラへ送風される範囲が、主にフィルムやローラの長手方向両端側の非通紙領域であるため、長手方向中央側の通紙領域においては、送風の効果が得られにくい。このため、特に長手方向中央側(通紙領域)において発生する水蒸気を加熱装置の周囲から効果的に排除することを目的とする However, in the fixing device described in Patent Document 1, the range in which air is blown from the fan to the film or roller is mainly the non-paper passing areas on both ends of the film or roller in the longitudinal direction, so it is difficult to obtain the effect of blowing air in the paper passing area on the central side in the longitudinal direction. Therefore, the object is to effectively remove water vapor generated especially on the central side in the longitudinal direction (paper passing area) from around the heating device.

上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体を加熱する加熱装置と、気流を発生させる気流発生装置と、前記気流発生装置によって発生する気流を案内する流路形成部材と、を備える画像形成装置であって、前記加熱装置は、加熱源と、前記加熱源によって加熱される加熱部材と、前記加熱部材に対向して前記加熱部材との間にニップ部を形成する対向部材と、を備え、前記流路形成部材は、一対の冷却用流路と、前記一対の冷却用流路のそれぞれの上部において前記一対の冷却用流路が合流する水蒸気回収流路とを有し、前記対向部材の下方から前記対向部材の上方へ向かって伸びる筒状のダクトであり、前記冷却用流路は、前記対向部材に対向するように配置される冷却口を有し、前記水蒸気回収流路は、前記対向部材の上方であって、前記対向部材の長手方向中央に対して前記冷却口よりも長手方向に近い位置に配置される水蒸気流入口を有し、前記ダクトは、前記対向部材の下方から前記一対の冷却用流路内に空気を吸引し、吸引した空気を前記一対の冷却用流路の前記冷却口を介して前記対向部材に吹き付け、前記記録媒体が加熱された際に生じる水蒸気の少なくとも一部を前記水蒸気流入口から前記水蒸気回収流路内に流入させ、前記水蒸気を前記対向部材に吹き付けられた前記空気と合わせて外部へ排出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an image forming apparatus including a heating device for heating a recording medium, an airflow generating device for generating an airflow, and a flow path forming member for guiding the airflow generated by the airflow generating device, wherein the heating device includes a heat source, a heating member heated by the heat source, and an opposing member facing the heating member to form a nip portion between the heating member and the opposing member, the flow path forming member having a pair of cooling flow paths and a water vapor recovery flow path in which the pair of cooling flow paths join at respective upper portions of the pair of cooling flow paths, and being a cylindrical duct extending from below the opposing member toward above the opposing member, the passage has a cooling port arranged to face the opposing member, the water vapor recovery flow path has a water vapor inlet arranged above the opposing member and at a position closer to the longitudinal center of the opposing member than the cooling port , the duct draws air into the pair of cooling flow paths from below the opposing member, blows the drawn air onto the opposing member through the cooling ports of the pair of cooling flow paths, causes at least a portion of the water vapor generated when the recording medium is heated to flow from the water vapor inlet into the water vapor recovery flow path, and discharges the water vapor to the outside together with the air blown onto the opposing member .

本発明によれば、加熱装置の周囲から水蒸気を効果的に排除することができる。 The present invention allows water vapor to be effectively removed from the surroundings of the heating device.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; 本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to the present embodiment. 本実施形態に係る送風ファン及びダクトの側面図である。FIG. 2 is a side view of the blower fan and the duct according to the embodiment. 本実施形態に係る送風ファン及びダクトの背面図である。FIG. 2 is a rear view of the blower fan and the duct according to the embodiment. 本実施形態に係る送風ファン及びダクトの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a blower fan and a duct according to the embodiment. 本発明の他の実施形態に係る構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration according to another embodiment of the present invention.

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 The present invention will be described below with reference to the attached drawings. In each drawing for explaining the present invention, components such as parts and components having the same function or shape are given the same reference numerals as far as possible to distinguish them, and the description will be omitted after the first description.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

図1に示す画像形成装置100は、画像形成部200と、転写部300と、定着部400と、記録媒体供給部500と、記録媒体排出部600と、を備えている。 The image forming device 100 shown in FIG. 1 includes an image forming unit 200, a transfer unit 300, a fixing unit 400, a recording medium supply unit 500, and a recording medium discharge unit 600.

画像形成部200には、4つの作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkと、露光装置6と、が設けられている。各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外、基本的に同様の構成である。具体的に、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、表面に画像を担持する像担持体である感光体2と、感光体2の表面を帯電させる帯電手段である帯電ローラ3と、感光体2上にトナー画像を形成する現像手段である現像装置4と、感光体2の表面をクリーニングするクリーニング手段であるクリーニング装置5と、を備えている。露光装置6は、画像情報に基づいて感光体2の帯電面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段である。なお、図1では、1つの作像ユニット1Bkが備える感光体2、帯電ローラ3、現像装置4、クリーニング装置5のみに符号を付しており、その他の作像ユニット1Y,1M,1Cにおいては符号を省略している。 The image forming section 200 is provided with four imaging units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, and an exposure device 6. Each imaging unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk is configured to be detachable from the image forming apparatus main body. In addition, each imaging unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk has a basically similar configuration except that it contains developers of different colors, yellow, magenta, cyan, and black, which correspond to the color separation components of the color image. Specifically, each imaging unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk includes a photoconductor 2, which is an image carrier that carries an image on its surface, a charging roller 3, which is a charging means for charging the surface of the photoconductor 2, a developing device 4, which is a developing means for forming a toner image on the photoconductor 2, and a cleaning device 5, which is a cleaning means for cleaning the surface of the photoconductor 2. The exposure device 6 is a latent image forming means that exposes the charged surface of the photoconductor 2 based on image information to form an electrostatic latent image. In FIG. 1, only the photoconductor 2, charging roller 3, developing device 4, and cleaning device 5 of one imaging unit 1Bk are labeled with reference numerals, and the reference numerals of the other imaging units 1Y, 1M, and 1C are omitted.

転写部300には、記録媒体である用紙に画像を転写する転写装置8が設けられている。なお、画像が形成(転写)される記録媒体は、紙(普通紙、厚紙、薄紙、コート紙、ラベル紙、封筒などを含む)のほか、OHPシートなどの樹脂製のシートであってもよい。転写装置8は、中間転写ベルト11と、4つの一次転写ローラ12と、二次転写ローラ13と、を有している。中間転写ベルト11は、表面に画像を担持してその画像を用紙に転写する転写部材であり、無端状のベルト部材で構成されている。各一次転写ローラ12は、中間転写ベルト11を介してそれぞれ別の感光体2に接触している。これにより、中間転写ベルト11と各感光体2との間に、中間転写ベルト11と各感光体2とが接触する一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ13は、中間転写ベルト11を介して中間転写ベルト11を張架する複数のローラの1つに接触し、中間転写ベルト11との間に二次転写ニップを形成している。 The transfer unit 300 is provided with a transfer device 8 that transfers an image onto a recording medium, which is paper. The recording medium on which an image is formed (transferred) may be paper (including plain paper, thick paper, thin paper, coated paper, label paper, envelopes, etc.), or a resin sheet such as an OHP sheet. The transfer device 8 has an intermediate transfer belt 11, four primary transfer rollers 12, and a secondary transfer roller 13. The intermediate transfer belt 11 is a transfer member that carries an image on its surface and transfers the image onto paper, and is composed of an endless belt member. Each primary transfer roller 12 contacts a different photoconductor 2 via the intermediate transfer belt 11. As a result, a primary transfer nip is formed between the intermediate transfer belt 11 and each photoconductor 2, where the intermediate transfer belt 11 and each photoconductor 2 contact each other. On the other hand, the secondary transfer roller 13 contacts one of the multiple rollers that stretch the intermediate transfer belt 11 via the intermediate transfer belt 11, and forms a secondary transfer nip between the intermediate transfer belt 11 and the secondary transfer roller 13.

定着部400には、用紙を加熱する加熱装置であって、熱により用紙上の画像を定着させる定着装置9が設けられている。 The fixing section 400 is provided with a fixing device 9, which is a heating device that heats the paper and fixes the image on the paper by heat.

記録媒体供給部500には、用紙Pを収容する給紙カセット14と、給紙カセット14から用紙Pを送り出す給紙ローラ15と、が設けられている。 The recording medium supply unit 500 is provided with a paper feed cassette 14 that stores paper P, and a paper feed roller 15 that feeds paper P from the paper feed cassette 14.

記録媒体排出部600には、用紙を画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ17と、排紙ローラ17によって排出された用紙を載置する排紙トレイ18と、が設けられている。 The recording medium ejection section 600 is provided with a pair of ejection rollers 17 that eject paper outside the image forming device, and an ejection tray 18 on which the paper ejected by the ejection rollers 17 is placed.

次に、図1を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置100の印刷動作について説明する。 Next, the printing operation of the image forming device 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体2、及び中間転写ベルト11が回転を開始する。また、給紙ローラ15が回転することにより、給紙カセット14から用紙Pが送り出される。送り出された用紙Pは、一対のタイミングローラ16に接触して一旦停止される。 When an instruction to start the printing operation is given, the photoconductors 2 of each of the imaging units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk and the intermediate transfer belt 11 start to rotate. In addition, the paper feed roller 15 rotates, causing paper P to be fed out of the paper feed cassette 14. The fed paper P comes into contact with a pair of timing rollers 16 and is temporarily stopped.

各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkでは、まず、帯電ローラ3によって感光体2の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置6が各感光体2の表面(帯電面)に露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体2の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置4からトナーが供給され、各感光体2上にトナー画像が形成される。各感光体2上に形成されたトナー画像は、各感光体2の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ12の位置)に達すると、回転する中間転写ベルト11上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト11上にフルカラーのトナー画像が形成される。また、感光体2から中間転写ベルト11へトナー画像が転写された後、各感光体2上に残留するトナーやその他の異物はクリーニング装置5によって除去され、感光体2は次の静電潜像の形成に備えられる。 In each of the imaging units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, the surface of the photoconductor 2 is first charged to a uniform high potential by the charging roller 3. Next, the exposure device 6 exposes the surface (charged surface) of each photoconductor 2 based on the image information of the document read by the document reading device or the print image information instructed to be printed from the terminal. This reduces the potential of the exposed part and forms an electrostatic latent image on the surface of each photoconductor 2. Then, toner is supplied from the developing device 4 to this electrostatic latent image, and a toner image is formed on each photoconductor 2. When the toner image formed on each photoconductor 2 reaches the primary transfer nip (the position of the primary transfer roller 12) as each photoconductor 2 rotates, it is transferred to the rotating intermediate transfer belt 11 so that the toner images are overlapped one after another. Thus, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 11. After the toner image is transferred from the photoconductor 2 to the intermediate transfer belt 11, the toner and other foreign matter remaining on each photoconductor 2 is removed by the cleaning device 5, and the photoconductor 2 is prepared for the formation of the next electrostatic latent image.

中間転写ベルト11上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト11の回転に伴って二次転写ニップ(二次転写ローラ13の位置)へ搬送され、タイミングローラ16によって搬送されてきた用紙P上に転写される。そして、トナー画像が転写された用紙Pは、定着装置9へと搬送され、定着装置9によって用紙Pにトナー画像が定着される。その後、用紙Pは排紙ローラ17によって排紙トレイ18へ排出され、一連の印刷動作が完了する。 The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 is transported to the secondary transfer nip (the position of the secondary transfer roller 13) as the intermediate transfer belt 11 rotates, and is transferred onto the paper P that has been transported by the timing roller 16. The paper P onto which the toner image has been transferred is then transported to the fixing device 9, which fixes the toner image onto the paper P. The paper P is then discharged onto the paper discharge tray 18 by the paper discharge rollers 17, completing the printing process.

以上の印刷動作の説明は、フルカラー画像を形成するときの動作についてであるが、4つの作像ユニットのうち、いずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像ユニットを使用して、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 of the printing operation is for forming a full-color image, but it is also possible to use any one of the four imaging units to form a monochrome image, or to use two or three imaging units to form a two- or three-color image.

続いて、本実施形態に係る定着装置9の構成について説明する。 Next, we will explain the configuration of the fixing device 9 according to this embodiment.

図2に示すように、本実施形態に係る定着装置9は、定着ベルト20と、加圧ローラ21と、ヒータ22と、ニップ形成部材23と、ステー24と、反射部材25と、高熱伝導部材26と、分離部材27と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the fixing device 9 according to this embodiment includes a fixing belt 20, a pressure roller 21, a heater 22, a nip forming member 23, a stay 24, a reflecting member 25, a high thermal conductivity member 26, and a separating member 27.

定着ベルト20は、ヒータ22によって加熱される加熱部材であると共に、用紙P上の未定着画像を定着させる定着部材である。具体的に、定着ベルト20は、ニッケルもしくはSUSなど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基材と、基材の外周面に設けられた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)などから成る離型層と、を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む。)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、又はフッ素ゴムなど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 belt 20 is a heating member that is heated by the heater 22, and is also a fixing member that fixes an unfixed image on the paper P. Specifically, the fixing belt 20 is composed of an endless belt member (including a film) having a base material formed of a metal material such as nickel or SUS, or a resin material such as polyimide (PI), and a release layer formed on the outer peripheral surface of the base material and made of tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE). In addition, an elastic layer formed of a rubber material such as silicone rubber, foamed silicone rubber, or fluororubber may be interposed between the base material and the release layer.

加圧ローラ21は、定着ベルト20の外周面に対向するように配置された対向部材であると共に、定着ベルト20に加圧される加圧部材である。具体的に、加圧ローラ21は、芯金と、芯金の表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴムなどから成る弾性層と、弾性層の表面に設けられたPFA又はPTFEなどから成る離型層によって構成されている。加圧ローラ21は、バネなどの付勢部材によって定着ベルト20に対して加圧(圧接)され、定着ベルト20と加圧ローラ21との間に、ニップ部Nが形成されている。また、加圧ローラ21は、画像形成装置本体に設けられた駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ21が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Nにおいて定着ベルト20に伝達されることにより、定着ベルト20が従動回転する。図2に示すように、未定着画像を担持する用紙Pが、回転する定着ベルト20と加圧ローラ21との間(ニップ部N)に進入すると、定着ベルト20と加圧ローラ21とによって用紙Pが加熱されると共に加圧され、未定着画像が用紙Pに定着される。 The pressure roller 21 is an opposing member arranged to face the outer peripheral surface of the fixing belt 20, and is a pressure member that presses the fixing belt 20. Specifically, the pressure roller 21 is composed of a core metal, an elastic layer made of foamed silicone rubber, silicone rubber, or fluororubber, etc., provided on the surface of the core metal, and a release layer made of PFA or PTFE, etc., provided on the surface of the elastic layer. The pressure roller 21 is pressed (pressed) against the fixing belt 20 by a biasing member such as a spring, and a nip portion N is formed between the fixing belt 20 and the pressure roller 21. In addition, the pressure roller 21 is configured to be rotated by a drive source provided in the image forming apparatus body. When the pressure roller 21 is rotated, the driving force is transmitted to the fixing belt 20 at the nip portion N, and the fixing belt 20 is rotated. As shown in FIG. 2, when a sheet of paper P carrying an unfixed image enters the nip N between the rotating fixing belt 20 and pressure roller 21, the sheet of paper P is heated and pressurized by the fixing belt 20 and pressure roller 21, and the unfixed image is fixed to the sheet of paper P.

本実施形態では、加圧ローラ21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21の内部にヒータを配置してもよい。また、加圧ローラ21が弾性層を有しない場合は、熱容量が小さくなるため、定着性が向上する。しかしながら一方で、未定着トナーを定着させるときに、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、加圧ローラ21が厚さ100μm以上の弾性層を有することが望ましい。厚さ100μm以上の弾性層があることにより、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、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。加圧ローラ21の弾性層はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ21の内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いることも可能である。ソリッドゴムに比べてスポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト20の熱が奪われにくくなる点で望ましい。 In this embodiment, the pressure roller 21 is a solid roller, but it may be a hollow roller. In that case, a heater may be disposed inside the pressure roller 21. Also, if the pressure roller 21 does not have an elastic layer, the heat capacity is reduced, and the fixing performance is improved. However, on the other hand, when fixing unfixed toner, minute irregularities on the belt surface may be transferred to the image, causing uneven gloss in the solid part of the image. To prevent this, it is desirable for the pressure roller 21 to have an elastic layer with a thickness of 100 μm or more. By having an elastic layer with a thickness of 100 μm or more, minute irregularities can be absorbed by the elastic deformation of the elastic layer, and the occurrence of uneven gloss can be avoided. The elastic layer of the pressure roller 21 may be solid rubber, but if there is no heater inside the pressure roller 21, sponge rubber can also be used. Sponge rubber is more desirable than solid rubber in that it has higher insulation properties and is less likely to take away heat from the fixing belt 20.

ヒータ22は、定着ベルト20を加熱する加熱源である。本実施形態では、ヒータ22として、ハロゲンヒータが用いられている。また、ハロゲンヒータ以外に、カーボンヒータ、セラミックヒータなどの他の輻射熱式のヒータを用いてもよい。また、電磁誘導加熱方式の加熱源を用いることも可能である。本実施形態では、2つのヒータ22が定着ベルト20内に配置されているが、ヒータ22の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。 The heater 22 is a heat source that heats the fixing belt 20. In this embodiment, a halogen heater is used as the heater 22. In addition to the halogen heater, other radiant heat heaters such as carbon heaters and ceramic heaters may be used. It is also possible to use an electromagnetic induction heating type heat source. In this embodiment, two heaters 22 are arranged in the fixing belt 20, but the number of heaters 22 may be one, or three or more.

ニップ形成部材23は、定着ベルト20の内側に配置され、加圧ローラ21からの加圧力を受けて定着ベルト20と加圧ローラ21との間にニップ部Nを形成する部材である。ニップ形成部材23の材料としては、耐熱温度200℃以上の耐熱性部材を用いることが望ましい。具体的に、ニップ形成部材23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が挙げられる。このような耐熱性部材でニップ形成部材23を構成することにより、定着温度域で、熱によるニップ形成部材23の変形を防止することができるため、安定したニップ部Nの状態が確保でき、出力画質の安定化を図れる。 The nip forming member 23 is disposed inside the fixing belt 20 and forms a nip portion N between the fixing belt 20 and the pressure roller 21 by receiving pressure from the pressure roller 21. It is preferable to use a heat-resistant material having a heat resistance temperature of 200°C or higher as the material of the nip forming member 23. Specifically, the material of the nip forming member 23 includes general heat-resistant resins such as polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), polyethernitrile (PEN), polyamideimide (PAI), and polyetheretherketone (PEEK). By constructing the nip forming member 23 from such a heat-resistant material, it is possible to prevent the nip forming member 23 from deforming due to heat in the fixing temperature range, so that a stable state of the nip portion N can be ensured and the output image quality can be stabilized.

ステー24は、ニップ形成部材23の加圧ローラ21側とは反対側に接触して、ニップ形成部材23を支持する支持部材である。ステー24によってニップ形成部材23が支持されることにより、加圧ローラ21の圧力によるニップ形成部材23の撓み、特に定着ベルト20の長手方向に渡るニップ形成部材23の渡る撓みが抑制され、均一な幅のニップ部Nが形成される。ステー24の材料としては、剛性を確保するため、SUSやSECCなどの鉄系金属材料が好ましい。 The stay 24 is a support member that contacts the side of the nip forming member 23 opposite the pressure roller 21 side and supports the nip forming member 23. By supporting the nip forming member 23 with the stay 24, deflection of the nip forming member 23 due to the pressure of the pressure roller 21, particularly deflection of the nip forming member 23 across the longitudinal direction of the fixing belt 20, is suppressed, and a nip portion N of uniform width is formed. In order to ensure rigidity, an iron-based metal material such as SUS or SECC is preferable as the material for the stay 24.

反射部材25は、ヒータ22から放射される熱及び光(例えば、赤外線光)を反射する部材である。反射部材25によってヒータ22の熱や光が定着ベルト20に向かって反射されることにより、定着ベルト20が効率良く加熱される。また、反射部材25は、ステー24とヒータ22との間に配置されており、ヒータ22によるステー24の加熱も抑制できる。このため、熱エネルギーの無駄な消費を低減でき、省エネルギー化も図れる。 The reflective member 25 is a member that reflects heat and light (e.g., infrared light) radiated from the heater 22. The reflective member 25 reflects the heat and light of the heater 22 toward the fixing belt 20, thereby efficiently heating the fixing belt 20. In addition, the reflective member 25 is disposed between the stay 24 and the heater 22, and can also suppress heating of the stay 24 by the heater 22. This reduces the wasteful consumption of thermal energy, and also contributes to energy conservation.

また、反射部材25の機能を、ステー24に持たせてもよい。例えば、ヒータ22に対向するステー24の対向面を鏡面処理することにより、ステー24が反射部材25の機能を兼ねるように構成することができる。この場合、反射部材25を別途設けなくてもよいので、小型化及び低コスト化に有利となる。 The function of the reflective member 25 may also be imparted to the stay 24. For example, the surface of the stay 24 facing the heater 22 may be mirror-finished so that the stay 24 also functions as the reflective member 25. In this case, there is no need to provide a separate reflective member 25, which is advantageous for miniaturization and cost reduction.

高熱伝導部材26は、ニップ形成部材23と定着ベルト20との間に介在し、定着ベルト20の熱量をその長手方向に移動させ、定着ベルト20の表面温度を均一化させる均熱部材として機能する部材である。高熱伝導部材26は、ニップ形成部材23よりも熱伝導率が高い部材によって構成される。高熱伝導部材26の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、あるいは銀などを用いることができる。 The highly thermally conductive member 26 is interposed between the nip forming member 23 and the fixing belt 20, and functions as a heat equalizing member that transfers the heat of the fixing belt 20 in its longitudinal direction and equalizes the surface temperature of the fixing belt 20. The highly thermally conductive member 26 is made of a material having a higher thermal conductivity than the nip forming member 23. For example, copper, aluminum, or silver can be used as the material for the highly thermally conductive member 26.

分離部材27は、ニップ部Nから排出された用紙Pを定着ベルト20から分離する部材である。分離部材27は、ニップ部Nの出口側(用紙搬送方向下流側)で定着ベルト20の外周面に対向するように配置されている。用紙Pがニップ部Nから排出されると、用紙Pの先端が分離部材27に接触することにより、用紙Pが定着ベルト20の表面から分離され、用紙Pが定着ベルト20に巻き付くのを防止することができる。 The separating member 27 is a member that separates the paper P discharged from the nip portion N from the fixing belt 20. The separating member 27 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the fixing belt 20 on the exit side (downstream side in the paper transport direction) of the nip portion N. When the paper P is discharged from the nip portion N, the leading edge of the paper P comes into contact with the separating member 27, thereby separating the paper P from the surface of the fixing belt 20 and preventing the paper P from wrapping around the fixing belt 20.

ところで、ニップ部の通紙領域においては、定着ベルトや加圧ローラの熱が用紙によって奪われる傾向にあり、一方、用紙が通過しない非通紙領域においては、反対に定着ベルトや加圧ローラの熱が奪われにくい傾向にある。このため、特に複数枚の用紙を連続して定着処理した場合は、非通紙領域における定着ベルトや加圧ローラの熱が蓄積し、温度が上昇するといった、いわゆる端部温度上昇の問題が発生する。 In the nip area where paper passes through, the heat of the fixing belt and pressure roller tends to be absorbed by the paper, whereas in the non-paper passing area where paper does not pass through, the heat of the fixing belt and pressure roller tends not to be absorbed as easily. For this reason, especially when multiple sheets of paper are fixed in succession, the heat of the fixing belt and pressure roller accumulates in the non-paper passing area, causing a rise in temperature, a problem known as edge temperature rise.

また、定着装置においては、定着処理の際に、用紙が加熱されると、用紙に含まれる水分が水蒸気となってニップ部から周囲に放出される。その後、この水蒸気が定着装置やその周辺で結露し、結露によりできた水滴が加圧ローラの表面に付着すると、用紙と加圧ローラの間でスリップが発生し、これが原因で画像不良や搬送不良が生じる問題がある。また、結露によりできた水滴が、用紙搬送路に設けられたガイド部材などに付着すると、用紙に水滴跡がついて画像不良となったり、両面印刷の場合に用紙の裏面に水滴が付着して画像が形成できなくなったりする虞がある。 In addition, when the paper is heated during the fixing process in the fixing device, the moisture contained in the paper turns into water vapor and is released into the surroundings from the nip. This water vapor then condenses in the fixing device and its surroundings. If the water droplets formed by the condensation adhere to the surface of the pressure roller, slippage occurs between the paper and the pressure roller, which causes problems such as poor image quality and poor transport. In addition, if the water droplets formed by the condensation adhere to guide members installed in the paper transport path, water droplet marks may be left on the paper, resulting in poor image quality, or in the case of double-sided printing, water droplets may adhere to the back side of the paper, making it impossible to form an image.

そこで、本実施形態においては、非通紙領域における定着ベルトや加圧ローラの温度上昇、及び水蒸気の結露によるスリップを抑制すべく、定着装置9の周辺に図3~図5に示すような送風ファン30やダクト31を設けている。以下、送風ファン30及びダクト31の構成について説明する。 In this embodiment, therefore, in order to prevent temperature rises in the fixing belt and pressure roller in non-paper passing areas and slippage due to condensation of water vapor, a blower fan 30 and duct 31 are provided around the fixing device 9 as shown in Figures 3 to 5. The configuration of the blower fan 30 and duct 31 will be described below.

図3~図5は、それぞれ、本実施形態に係る送風ファン30及びダクト31の側面図、背面図、及び斜視図である。 Figures 3 to 5 are a side view, a rear view, and a perspective view, respectively, of the blower fan 30 and duct 31 according to this embodiment.

図3~図5に示すように、本実施形態に係る画像形成装置100においては、定着装置9の周辺に気流を発生させる気流発生装置としての送風ファン30と、送風ファン30によって発生する気流を案内する流路形成部材としてのダクト31と、が設けられている。ダクト31は、概ね加圧ローラ21の下方から、加圧ローラ21のニップ部N側とは反対側を通過し、加圧ローラ21の上方へ向かって伸びるように設けられている。ダクト31の下部には、送風ファン30が配置され、送風ファン30からの気流は、ダクト31を通って上方へ案内されるように構成されている。 As shown in Figures 3 to 5, the image forming apparatus 100 according to this embodiment is provided with a blower fan 30 as an airflow generating device that generates an airflow around the fixing device 9, and a duct 31 as a flow path forming member that guides the airflow generated by the blower fan 30. The duct 31 is provided so as to extend from roughly below the pressure roller 21, passing through the side opposite the nip portion N of the pressure roller 21, toward above the pressure roller 21. The blower fan 30 is disposed below the duct 31, and the airflow from the blower fan 30 is configured to be guided upward through the duct 31.

図4及び図5に示すように、ダクト31は、加圧ローラ21の長手方向Xに互いに離れた位置に配置される一対の冷却用流路32と、各冷却用流路32が合流する水蒸気回収流路33と、を有している。なお、本明細書における「加圧ローラ21の長手方向X」とは、加圧ローラ21の軸方向のことであり、通紙方向(記録媒体通過方向)とは直交する用紙幅方向(記録媒体幅方向)と同方向を意味する。 As shown in Figures 4 and 5, the duct 31 has a pair of cooling channels 32 arranged at positions spaced apart from each other in the longitudinal direction X of the pressure roller 21, and a water vapor recovery channel 33 where the cooling channels 32 join. Note that in this specification, the "longitudinal direction X of the pressure roller 21" refers to the axial direction of the pressure roller 21, and means the same direction as the paper width direction (recording medium width direction) that is perpendicular to the paper feed direction (recording medium passing direction).

一対の冷却用流路32は、加圧ローラ21のニップ部N側とは反対側の表面に対向する冷却口34を有している。このため、各冷却口34が設けられた箇所では、加圧ローラ21の表面に対して冷却用流路32内を通過する気流が吹き付けられる。 The pair of cooling channels 32 have cooling ports 34 that face the surface of the pressure roller 21 on the side opposite the nip portion N. Therefore, at the locations where each cooling port 34 is provided, the air flow passing through the cooling channels 32 is blown onto the surface of the pressure roller 21.

水蒸気回収流路33は、加圧ローラ21の上方で下方を向く面に設けられた複数の水蒸気流入口35を有している。このため、定着処理の際に用紙から発生する水蒸気は、水蒸気流入口35からダクト31の水蒸気回収流路33内に流入する。 The water vapor recovery passage 33 has multiple water vapor inlets 35 provided on the surface facing downward above the pressure roller 21. Therefore, water vapor generated from the paper during the fixing process flows from the water vapor inlets 35 into the water vapor recovery passage 33 of the duct 31.

ここで、図4に示す符号W1は、最小幅サイズの用紙が通過する最小通紙領域である。一方、図4に示す符号W2は、最大幅サイズの用紙が通過する最大通紙領域である。例えば、最小幅サイズの用紙がA6用紙であり、最大幅サイズの用紙がA4サイズである場合は、最小通紙領域W1が105mm、最大通紙領域W2が210mmとなる。本実施形態では、水蒸気流入口35が最小通紙領域W1内に配置され、各冷却口34が最小通紙領域W1の外側でかつ最大通紙領域W2内に配置されている。 Here, the symbol W1 in FIG. 4 is the minimum paper passing area through which the minimum width paper passes. On the other hand, the symbol W2 in FIG. 4 is the maximum paper passing area through which the maximum width paper passes. For example, if the minimum width paper is A6 size and the maximum width paper is A4 size, the minimum paper passing area W1 is 105 mm and the maximum paper passing area W2 is 210 mm. In this embodiment, the water vapor inlet 35 is located within the minimum paper passing area W1, and each cooling port 34 is located outside the minimum paper passing area W1 and within the maximum paper passing area W2.

本実施形態に係る画像形成装置において、最小幅サイズの用紙が複数枚連続して通紙されると、最小通紙領域W1よりも外側の非通紙領域では、用紙によって定着ベルト20や加圧ローラ21の熱が奪われにくいため、定着ベルト20や加圧ローラ21の温度が上昇する。しかしながら、本実施形態に係る画像形成装置においては、一対の冷却口34が、最小幅サイズの用紙が通過しない非通紙領域(具体的には、図4に示す最小通紙領域W1の外側でかつ最大通紙領域W2内の領域W3)に配置されているため、各冷却口34から吹き付けられる気流によって加圧ローラ21の非通紙領域が冷却される。そして、これにより、定着ベルト20の非通紙領域も冷却される。すなわち、ダクト31内を流れる気流は、各冷却口34を介して主に加圧ローラ21のニップ部Nとは反対側の表面部分に吹き付けられるが、これにより冷却された加圧ローラ21の表面部分は加圧ローラ21の回転に伴ってニップ部Nで定着ベルト20に接触し、定着ベルト20の熱を吸収することにより、定着ベルト20が間接的に冷却される。これにより、非通紙領域における定着ベルト20及び加圧ローラ21の過剰な温度上昇を抑制することが可能である。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, when multiple sheets of paper of the minimum width are passed continuously, the temperature of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 rises because the heat of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 is not easily taken away by the paper in the non-paper passing area outside the minimum paper passing area W1. However, in the image forming apparatus according to the present embodiment, a pair of cooling ports 34 are arranged in the non-paper passing area where the minimum width paper does not pass (specifically, the area W3 outside the minimum paper passing area W1 and within the maximum paper passing area W2 shown in FIG. 4), so that the non-paper passing area of the pressure roller 21 is cooled by the airflow blown from each cooling port 34. This also cools the non-paper passing area of the fixing belt 20. That is, the airflow flowing through the duct 31 is mainly blown onto the surface portion of the pressure roller 21 opposite the nip portion N through each cooling port 34, and the surface portion of the pressure roller 21 cooled in this way comes into contact with the fixing belt 20 at the nip portion N as the pressure roller 21 rotates, and absorbs the heat of the fixing belt 20, thereby indirectly cooling the fixing belt 20. This makes it possible to suppress excessive temperature rise of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 in the non-paper passing area.

また、本実施形態に係る画像形成装置においては、定着処理の際に用紙から水蒸気が発生しても、発生した水蒸気の少なくとも一部が加圧ローラ21の上方に配置される水蒸気流入口35を通してダクト31(水蒸気回収流路33)内に流入することにより回収される。特に、水蒸気流入口35は、水蒸気の発生しやすい通紙領域W1に対応して配置されているので、通紙領域W1において発生する水蒸気を効率よく回収することができる。そして、回収された水蒸気は、気流の流れに沿ってダクト31内を通過し、ダクト31の最下流に設けられた排気口36(図4参照)から画像形成装置外に排出される。これにより、定着装置9の周辺に滞留する水蒸気を減らすことができ、水蒸気が結露することによる用紙のスリップや、画像不良を抑制できるようになる。また、排気口36からは、加圧ローラ21に吹き付けられることにより温められた空気も排出されるため、熱気が定着装置9の周辺に滞留するのを抑制できる。このため、定着装置9の周辺温度を低下させることができ、冷却効率を向上させることも可能である。なお、ダクト31の排気口36は、画像形成装置の外部に面する部分ではなく、画像形成装置内に配置されていてもよい。そのような場合でも、排気口36が用紙搬送路外(記録媒体搬送路外)に配置されることにより、定着装置9の周辺や用紙搬送路の周辺から熱気や水蒸気を除去することができ、結露による用紙のスリップや画像不良を抑制することが可能である。 In addition, in the image forming apparatus according to the present embodiment, even if water vapor is generated from the paper during the fixing process, at least a part of the generated water vapor is collected by flowing into the duct 31 (water vapor recovery passage 33) through the water vapor inlet 35 arranged above the pressure roller 21. In particular, since the water vapor inlet 35 is arranged corresponding to the paper passage area W1 where water vapor is likely to be generated, water vapor generated in the paper passage area W1 can be efficiently collected. The collected water vapor passes through the duct 31 along the flow of the air flow and is discharged to the outside of the image forming apparatus from the exhaust port 36 (see FIG. 4) provided at the most downstream of the duct 31. This reduces the water vapor remaining around the fixing device 9, and suppresses paper slippage and image defects caused by condensation of water vapor. In addition, the exhaust port 36 also discharges air that has been warmed by being blown against the pressure roller 21, so that hot air can be suppressed from remaining around the fixing device 9. This makes it possible to lower the temperature around the fixing device 9 and improve cooling efficiency. The exhaust port 36 of the duct 31 may be located inside the image forming device, not in a portion facing the outside of the image forming device. Even in such a case, by locating the exhaust port 36 outside the paper transport path (outside the recording medium transport path), it is possible to remove hot air and water vapor from the periphery of the fixing device 9 and the periphery of the paper transport path, and it is possible to prevent paper slippage and image defects caused by condensation.

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置においては、ダクト31が、非通紙領域W3に配置された冷却口34と、通紙領域W1に配置された水蒸気流入口35と、を有していることにより、非通紙領域W3における定着ベルト20及び加圧ローラ21の過剰な温度上昇と、用紙から発生する水蒸気の結露との両方を、効果的に抑制することが可能である。これにより、定着ベルト20及び加圧ローラ21の過剰な温度上昇に伴う部品の損傷や、結露が生じることによる用紙のスリップ及び画像不良が生じにくくなり、信頼性が向上する。また、本実施形態のようなダクト構造を採用することにより、定着処理の速度を低下させるなどの定着ベルト20や加圧ローラ21の温度上昇を抑制する対策をとらなくてもよくなるため、小サイズ用紙の生産性を向上させることもできるようになる。 As described above, in the image forming apparatus according to this embodiment, the duct 31 has a cooling port 34 arranged in the non-paper passing area W3 and a water vapor inlet 35 arranged in the paper passing area W1, so that it is possible to effectively suppress both an excessive temperature rise of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 in the non-paper passing area W3 and condensation of water vapor generated from the paper. This reduces the risk of damage to parts due to an excessive temperature rise of the fixing belt 20 and the pressure roller 21, and paper slippage and image defects due to condensation, improving reliability. In addition, by adopting a duct structure such as that of this embodiment, it is no longer necessary to take measures to suppress the temperature rise of the fixing belt 20 and the pressure roller 21, such as slowing down the fixing process speed, and it is also possible to improve the productivity of small size paper.

図4に示すように、本実施形態に係る画像形成装置においては、各冷却用流路32のそれぞれに送風ファン30を1つずつ配置しているが、各冷却用流路32の上流側を1つの共通流路とし、その共通流路に1つの送風ファンを配置してもよい。また、ファン以外の気流発生装置を用いてもよい。さらに、送風ファン30に加え、排気口36又はその近傍に排気口36から気流を排出する排気装置としての排気ファン37(図4における二点鎖線参照)を設けてもよい。その場合、気流の速度を速めて、冷却効果や水蒸気回収量を増大させることが可能となる。 As shown in FIG. 4, in the image forming apparatus according to this embodiment, one blower fan 30 is provided for each cooling flow path 32, but the upstream side of each cooling flow path 32 may be a common flow path, and one blower fan may be provided in the common flow path. Also, an airflow generating device other than a fan may be used. Furthermore, in addition to the blower fan 30, an exhaust fan 37 (see the two-dot chain line in FIG. 4) may be provided at or near the exhaust port 36 as an exhaust device that exhausts airflow from the exhaust port 36. In that case, it is possible to increase the speed of the airflow, thereby increasing the cooling effect and the amount of water vapor recovered.

本実施形態では、冷却口34及び水蒸気流入口35が、最小幅用紙の通紙領域W1と非通紙領域W3とに分けて配置されているが、冷却口34及び水蒸気流入口35が配置される通紙領域及び非通紙領域は、最小幅サイズ以外の用紙の通紙領域及び非通紙領域であってもよい。すなわち、水蒸気流入口35は、最小幅サイズ、最大幅サイズ、あるいはこれらの間の中間幅サイズなどの種々の幅サイズの中から特定された特定の幅サイズの記録媒体が通過する記録媒体通過領域に配置され、冷却口34は、その特定の幅サイズの記録媒体が通過しない非通過領域に配置されていればよい。 In this embodiment, the cooling port 34 and the water vapor inlet 35 are arranged separately in the paper passage area W1 for the minimum width paper and the non-paper passage area W3, but the paper passage area and non-paper passage area where the cooling port 34 and the water vapor inlet 35 are arranged may be paper passage areas and non-paper passage areas for paper other than the minimum width size. In other words, the water vapor inlet 35 is arranged in a recording medium passage area where a recording medium of a specific width size specified from various width sizes such as the minimum width size, the maximum width size, or an intermediate width size between these passes, and the cooling port 34 is arranged in a non-passage area where a recording medium of that specific width size does not pass.

また、本実施形態では、各種幅サイズの用紙がそれぞれの幅方向中央を基準に合わせて搬送される、いわゆる中央基準搬送方式を採用しているため、通紙領域よりも幅方向両側(外側)が非通紙領域となる。このため、本実施形態では、水蒸気流入口35が、加圧ローラ21の長手方向中央C(図4参照)に対して冷却口34よりも長手方向に近い位置(中央寄り)に配置されている。ただし、本発明は、中央基準搬送方式の画像形成装置に限らず、各種幅サイズの用紙がその幅方向一端を基準に合わせて搬送される、いわゆる端部基準搬送方式の画像形成装置にも適用可能である。 In addition, this embodiment employs a so-called center-based transport method in which paper of various width sizes is transported based on the center of each width, and therefore both sides (outside) of the paper-passing area in the width direction are non-paper-passing areas. For this reason, in this embodiment, the water vapor inlet 35 is positioned closer to the longitudinal center C of the pressure roller 21 (see FIG. 4) than the cooling port 34 (closer to the center). However, the present invention is not limited to image forming devices using the center-based transport method, but can also be applied to image forming devices using the so-called end-based transport method in which paper of various width sizes is transported based on one end of the width direction.

また、水蒸気流入口35は、通紙領域内に加え、非通紙領域に配置されていてもよい。その場合、より広い領域に渡って水蒸気を回収することができ、結露をより一層抑制することができるようになる。一方、冷却口34は、通紙領域内に配置されない方が好ましい。冷却口34が通紙領域内に配置されていると、加圧ローラ21の通紙領域に気流が直接吹き付けられることにより、定着ベルト20の通紙領域の温度が低下し、定着不良の原因となる虞があるからである。この点、本実施形態に係る画像形成装置においては、冷却口34が非通紙領域のみに配置されているため、通紙領域の温度低下を防止でき、良好な定着性が得られる。 The water vapor inlet 35 may be arranged in the non-paper passing area in addition to the paper passing area. In that case, water vapor can be collected over a wider area, and condensation can be further suppressed. On the other hand, it is preferable that the cooling port 34 is not arranged in the paper passing area. If the cooling port 34 is arranged in the paper passing area, the airflow may be blown directly onto the paper passing area of the pressure roller 21, lowering the temperature of the paper passing area of the fixing belt 20, which may cause poor fixing. In this regard, in the image forming apparatus according to this embodiment, the cooling port 34 is arranged only in the non-paper passing area, so that a drop in temperature in the paper passing area can be prevented and good fixing properties can be obtained.

また、本実施形態に係る画像形成装置においては、冷却口34が、定着ベルト20ではなく、加圧ローラ21に対向するように配置されているため、定着ベルト20の表面に気流が直接的に吹き付けられるのを回避することができる。これにより、定着ベルト20の通紙領域の温度が送風の直接的な影響を受けて低下したりばらつきが生じたりするのを抑制でき、通紙領域の温度が安定し、良好な定着性が得られるようになる。なお、冷却口34の位置は、加圧ローラ21にニップ部Nとは反対側の位置に限らず、加圧ローラ21に対向するその他の位置であってもよい。 In addition, in the image forming apparatus according to this embodiment, the cooling port 34 is arranged to face the pressure roller 21, not the fixing belt 20, so that it is possible to avoid the air flow being blown directly onto the surface of the fixing belt 20. This makes it possible to prevent the temperature of the paper passing area of the fixing belt 20 from being directly affected by the air blowing and causing a drop or variation in temperature, stabilizing the temperature of the paper passing area and achieving good fixing performance. Note that the position of the cooling port 34 is not limited to the position on the opposite side of the nip portion N of the pressure roller 21, but may be any other position facing the pressure roller 21.

一方、水蒸気流入口35は、図3に示すようなニップ部Nの上方に配置されることが好ましい。用紙から生じる水蒸気は、通常上方へ移動するので、水蒸気流入口35がニップ部Nや加圧ローラ21の上方に配置されていることにより、水蒸気が水蒸気流入口35へ流入しやすくなる。このため、水蒸気流入口35がニップ部Nや加圧ローラ21の上方に配置されている場合は、水蒸気を効率よく回収することができ、結露が生じることによる用紙のスリップ及び画像不良をより一層効果的に抑制できるようになる。なお、ここでいう「ニップ部Nや加圧ローラ21の上方」は、ニップ部Nや加圧ローラ21の真上(鉛直方向上方)のみに限らず、ニップ部Nや加圧ローラ21よりも高い位置を広く含み、定着処理に伴って用紙から生じた水蒸気の少なくとも一部を回収できる位置であればニップ部Nや加圧ローラ21の真上以外の位置であってもよい。 On the other hand, it is preferable that the water vapor inlet 35 is located above the nip portion N as shown in FIG. 3. Since water vapor generated from the paper usually moves upward, by arranging the water vapor inlet 35 above the nip portion N or the pressure roller 21, water vapor can easily flow into the water vapor inlet 35. Therefore, when the water vapor inlet 35 is located above the nip portion N or the pressure roller 21, water vapor can be efficiently collected, and paper slippage and image defects caused by condensation can be more effectively suppressed. Note that "above the nip portion N or the pressure roller 21" here is not limited to directly above the nip portion N or the pressure roller 21 (vertically above), but broadly includes positions higher than the nip portion N or the pressure roller 21, and may be a position other than directly above the nip portion N or the pressure roller 21 as long as it is a position that can collect at least a portion of the water vapor generated from the paper during the fixing process.

また、本実施形態に係る画像形成装置においては、水蒸気流入口35が、冷却口34よりもダクト31の気流案内方向下流側に配置されているため、冷却口34の位置で加圧ローラ21に吹き付けられて温められた空気が下流側の水蒸気流入口35へ送られる。このため、本実施形態に係る画像形成装置においては、水蒸気流入口35から回収された水蒸気がダクト31内で結露しにくくなり、水蒸気を排気口36から効果的に排出することが可能となる。 In addition, in the image forming apparatus according to this embodiment, the water vapor inlet 35 is located downstream of the cooling port 34 in the air flow guide direction of the duct 31, so that the air that is blown onto the pressure roller 21 at the position of the cooling port 34 and heated is sent to the water vapor inlet 35 on the downstream side. Therefore, in the image forming apparatus according to this embodiment, the water vapor collected from the water vapor inlet 35 is less likely to condense inside the duct 31, and the water vapor can be effectively exhausted from the exhaust port 36.

また、本実施形態に係る画像形成装置においては、水蒸気流入口35が、加圧ローラ21の長手方向Xと交差する方向(直交又は斜め方向)へ長く伸びるスリット状の孔で構成されているため、結露した水滴が水蒸気流入口35の縁に付着しても、その水滴が水蒸気流入口35を伝ってその長手方向へ移動することにより、水滴を加圧ローラ21の上方や用紙搬送路から遠ざけることができる。これにより、水滴が加圧ローラ21や用紙搬送路のガイド部材などに付着するのを回避でき、用紙のスリップや画像不良の発生をより確実に抑制できるようになる。 In addition, in the image forming apparatus according to this embodiment, the water vapor inlet 35 is configured as a slit-shaped hole that extends long in a direction intersecting (perpendicular or diagonal) the longitudinal direction X of the pressure roller 21, so that even if condensed water droplets adhere to the edge of the water vapor inlet 35, the water droplets can be moved in the longitudinal direction along the water vapor inlet 35, thereby moving the water droplets away from above the pressure roller 21 and the paper transport path. This makes it possible to prevent the water droplets from adhering to the pressure roller 21 or guide members of the paper transport path, and more reliably suppresses the occurrence of paper slippage and image defects.

また、本実施形態とは異なり、図6に示す例のように、水蒸気流入口35を、加圧ローラ21の長手方向Xへ長く伸びるように形成してもよい。この場合、水蒸気を加圧ローラ21の長手方向Xに渡ってムラなく回収することができるようになる。 Also, unlike this embodiment, the water vapor inlet 35 may be formed to extend long in the longitudinal direction X of the pressure roller 21, as in the example shown in FIG. 6. In this case, water vapor can be collected evenly across the longitudinal direction X of the pressure roller 21.

また、水蒸気流入口35の形状や大きさ及び数は、適宜変更可能である。例えば、水蒸気流入口35を、円形の孔とし、水蒸気回収流路33の壁に多数設けてもよい。 The shape, size, and number of the water vapor inlets 35 can be changed as appropriate. For example, the water vapor inlets 35 can be circular holes, and multiple holes can be provided on the wall of the water vapor recovery passage 33.

また、本実施形態では、一対の冷却用流路32と水蒸気回収流路33とが一体に構成されているが、これらを別体で構成してもよい。各冷却用流路32と水蒸気回収流路33とを別体で構成することにより、これらを定着装置9の周囲に設置する際の組付け性が向上する。 In addition, in this embodiment, the pair of cooling channels 32 and the water vapor recovery channel 33 are integrally configured, but they may be configured separately. By configuring each cooling channel 32 and the water vapor recovery channel 33 as separate bodies, the ease of assembly when installing them around the fixing device 9 is improved.

また、加圧ローラ21の変形防止やジャム処理作業性向上のために、加圧ローラ21が定着ベルト20に対して接近離間可能に構成されている場合は、加圧ローラ21の接近離間動作に応じて、各冷却用流路32が連動するようにすることが好ましい。これにより、加圧ローラ21を定着ベルト20から離間させ、加圧ローラ21の変形(塑性変形)を防止できると共に、ジャム処理作業も行いやすくなる。 In addition, in order to prevent deformation of the pressure roller 21 and to improve the ease of jam clearance, if the pressure roller 21 is configured to be able to move toward and away from the fixing belt 20, it is preferable to have each cooling passage 32 work in conjunction with the approaching and separating action of the pressure roller 21. This allows the pressure roller 21 to be separated from the fixing belt 20, preventing deformation (plastic deformation) of the pressure roller 21 and making jam clearance easier.

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、定着ベルトと加圧ローラとを備える定着装置を例に説明したが、本発明は、定着ベルトの代わりに定着ローラを備える定着装置にも適用可能である。また、加圧ローラの代わりに加圧ベルトを用いた定着装置であってもよい。 Although the above describes each embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. In the above-mentioned embodiments, a fixing device equipped with a fixing belt and a pressure roller was described as an example, but the present invention is also applicable to a fixing device equipped with a fixing roller instead of a fixing belt. Also, a fixing device using a pressure belt instead of a pressure roller may be used.

また、本発明に係る定着装置は、図1及び図2に示すような用紙を下方から上方へ搬送する定着装置に限らず、用紙を水平方向に搬送する定着装置であってもよい。 The fixing device according to the present invention is not limited to a fixing device that transports paper from bottom to top as shown in Figures 1 and 2, but may be a fixing device that transports paper horizontally.

さらに、本発明は、画像形成装置に搭載される加熱装置の一例である定着装置に適用される場合に限らない。例えば、インクジェット式の画像形成装置において、用紙を加熱して用紙上のインク(液体)を乾燥させる乾燥装置などの加熱装置にも本発明を適用可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to application to a fixing device, which is an example of a heating device installed in an image forming apparatus. For example, the present invention can also be applied to a heating device such as a drying device that heats paper to dry the ink (liquid) on the paper in an inkjet image forming apparatus.

9 定着装置(加熱装置)
20 定着ベルト(加熱部材)
21 加圧ローラ(対向部材)
22 ヒータ(加熱源)
30 送風ファン(気流発生装置)
31 ダクト(流路形成部材)
32 冷却用流路
33 水蒸気回収流路
34 冷却口
35 水蒸気流入口
36 排気口
37 排気ファン
100 画像形成装置
C 加圧ローラの長手方向中央
N ニップ部
P 用紙(記録媒体)
X 加圧ローラの長手方向
9 Fixing device (heating device)
20 Fixing belt (heating member)
21 Pressure roller (opposing member)
22 Heater (heat source)
30 Blower fan (airflow generating device)
31 Duct (flow path forming member)
32 Cooling flow path 33 Water vapor recovery flow path 34 Cooling port 35 Water vapor inlet 36 Exhaust port 37 Exhaust fan 100 Image forming apparatus C Center of pressure roller in longitudinal direction N Nip portion P Paper (recording medium)
X: Longitudinal direction of pressure roller

特開2017-187806号公報JP 2017-187806 A

Claims (9)

記録媒体を加熱する加熱装置と、
気流を発生させる気流発生装置と、
前記気流発生装置によって発生する気流を案内する流路形成部材と、
を備える画像形成装置であって、
前記加熱装置は、
加熱源と、
前記加熱源によって加熱される加熱部材と、
前記加熱部材に対向して前記加熱部材との間にニップ部を形成する対向部材と、
を備え、
前記流路形成部材は、一対の冷却用流路と、前記一対の冷却用流路のそれぞれの上部において前記一対の冷却用流路が合流する水蒸気回収流路とを有し、前記対向部材の下方から前記対向部材の上方へ向かって伸びる筒状のダクトであり、
前記冷却用流路は、前記対向部材に対向するように配置される冷却口を有し、
前記水蒸気回収流路は、前記対向部材の上方であって、前記対向部材の長手方向中央に対して前記冷却口よりも長手方向に近い位置に配置される水蒸気流入口を有し、
前記ダクトは、前記対向部材の下方から前記一対の冷却用流路内に空気を吸引し、吸引した空気を前記一対の冷却用流路の前記冷却口を介して前記対向部材に吹き付け、前記記録媒体が加熱された際に生じる水蒸気の少なくとも一部を前記水蒸気流入口から前記水蒸気回収流路内に流入させ、前記水蒸気を前記対向部材に吹き付けられた前記空気と合わせて外部へ排出する画像形成装置。
a heating device for heating the recording medium;
An airflow generating device that generates an airflow;
a flow path forming member that guides the airflow generated by the airflow generating device;
An image forming apparatus comprising:
The heating device includes:
A heat source;
A heating member heated by the heat source;
an opposing member facing the heating member and forming a nip portion between the opposing member and the heating member;
Equipped with
the flow passage forming member has a pair of cooling flow passages and a water vapor recovery flow passage where the pair of cooling flow passages join at upper portions of the pair of cooling flow passages, and is a cylindrical duct extending from below the opposing member toward above the opposing member,
the cooling passage has a cooling port arranged to face the opposing member,
the water vapor recovery passage has a water vapor inlet that is disposed above the opposing member and at a position closer to a longitudinal center of the opposing member than the cooling port,
The duct draws air into the pair of cooling flow paths from below the opposing member, blows the drawn air onto the opposing member through the cooling ports of the pair of cooling flow paths, causes at least a portion of the water vapor generated when the recording medium is heated to flow into the water vapor recovery flow path from the water vapor inlet, and discharges the water vapor to the outside together with the air blown onto the opposing member .
記録媒体を加熱する加熱装置と、
気流を発生させる気流発生装置と、
前記気流発生装置によって発生する気流を案内する流路形成部材と、
を備える画像形成装置であって、
前記加熱装置は、
加熱源と、
前記加熱源によって加熱される加熱部材と、
前記加熱部材に対向して前記加熱部材との間にニップ部を形成する対向部材と、
を備え、
前記流路形成部材は、一対の冷却用流路と、前記一対の冷却用流路のそれぞれの上部において前記一対の冷却用流路が合流する水蒸気回収流路とを有し、前記対向部材の下方から前記対向部材の上方へ向かって伸びる筒状のダクトであり、
前記冷却用流路は、前記記録媒体が通過しない非通過領域で前記対向部材に対向するように配置される冷却口を有し、
前記水蒸気回収流路は、前記対向部材の上方であって、前記記録媒体が通過する記録媒体通過領域に対応する位置に配置される水蒸気流入口を有し、
前記ダクトは、前記対向部材の下方から前記一対の冷却用流路内に空気を吸引し、吸引した空気を前記一対の冷却用流路の前記冷却口を介して前記対向部材に吹き付け、前記記録媒体が加熱された際に生じる水蒸気の少なくとも一部を前記水蒸気流入口から前記水蒸気回収流路内に流入させ、前記水蒸気を前記対向部材に吹き付けられた前記空気と合わせて外部へ排出する画像形成装置。
a heating device for heating the recording medium;
An airflow generating device that generates an airflow;
a flow path forming member that guides the airflow generated by the airflow generating device;
An image forming apparatus comprising:
The heating device includes:
A heat source;
A heating member heated by the heat source;
an opposing member facing the heating member and forming a nip portion between the opposing member and the heating member;
Equipped with
the flow passage forming member has a pair of cooling flow passages and a water vapor recovery flow passage where the pair of cooling flow passages join at upper portions of the pair of cooling flow passages, and is a cylindrical duct extending from below the opposing member toward above the opposing member,
the cooling passage has a cooling port disposed so as to face the opposing member in a non-passage area where the recording medium does not pass,
the water vapor recovery passage has a water vapor inlet that is disposed above the opposing member and at a position corresponding to a recording medium passing area through which the recording medium passes,
The duct draws air into the pair of cooling flow paths from below the opposing member, blows the drawn air onto the opposing member through the cooling ports of the pair of cooling flow paths, causes at least a portion of the water vapor generated when the recording medium is heated to flow into the water vapor recovery flow path from the water vapor inlet, and discharges the water vapor to the outside together with the air blown onto the opposing member .
前記水蒸気流入口は、前記冷却口よりも前記流路形成部材の気流案内方向下流側に配置される請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the water vapor inlet is disposed downstream of the cooling port in the air flow guide direction of the flow path forming member. 前記水蒸気流入口は、前記ニップ部よりも上方に配置される請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the water vapor inlet is disposed above the nip portion. 前記水蒸気流入口は、前記対向部材の長手方向と交差する方向に長く形成されている請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water vapor inlet is formed long in a direction intersecting the longitudinal direction of the opposing member. 前記水蒸気流入口は、前記対向部材の長手方向に長く形成されている請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water vapor inlet is formed long in the longitudinal direction of the opposing member. 前記流路形成部材は、前記水蒸気流入口よりも前記対向部材の長手方向両端側にそれぞれ前記冷却口を有し、
前記各冷却口に対応して前記気流発生装置を1つずつ備える請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。
the flow passage forming member has the cooling port on each end side of the opposed member in a longitudinal direction relative to the water vapor inlet,
7. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising one airflow generating device corresponding to each of the cooling ports.
前記流路形成部材によって案内される気流を画像形成装置外又は記録媒体搬送路外に排出する排気口を備える請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising an exhaust port for discharging the airflow guided by the flow path forming member to the outside of the image forming apparatus or to the outside of the recording medium transport path. 前記排気口から画像形成装置外又は記録媒体搬送路外に気流を排出する排気装置を備える請求項に記載の画像形成装置。 9. The image forming apparatus according to claim 8 , further comprising an exhaust device that exhausts airflow from the exhaust port to the outside of the image forming apparatus or to the outside of the recording medium transport path.
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