JP7508871B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本開示は、シート上の未定着画像を定着させる定着装置に関し、特に、定着に用いられる熱の利用効率を向上する技術に関する。 This disclosure relates to a fixing device that fixes an unfixed image on a sheet, and in particular to a technology that improves the efficiency of using heat used in fixing.
定着装置には、筒状の加熱ローラーにヒーターを挿通し、そのヒーターの放射熱によって熱せられた加熱ローラーを用いてシートを加熱するものがある。この構成では、加熱ローラーの両端部の開口を通じて、加熱ローラーの内部空間と加熱ローラーの外部とが連通しているので、ヒーターの熱が、加熱ローラーの端部の開口から逃げることがあった。 Some fixing devices have a heater inserted into a cylindrical heating roller, and the heating roller is heated by the radiant heat of the heater to heat the sheet. In this configuration, the internal space of the heating roller communicates with the outside of the heating roller through openings at both ends of the heating roller, so the heat of the heater can escape from the openings at the ends of the heating roller.
この開口を封止する構成として、特許文献1には、加熱ローラーの端部に遮蔽部材が設けられた構成が開示されている。図12は、この遮蔽部材が設けられた加熱ローラー935の回転軸方向一端を簡略化して示す図である。同図に示すように、加熱ローラー935の開口935aにおいて、中央部に円形の孔部951を有するドーナツ形状の遮蔽部材950が差し込まれるように、支持部材952に支持された構成である。
As a configuration for sealing this opening,
しかし、遮蔽部材950は、加熱ローラー935にもヒーター936にも接しておらず、加熱ローラー935、ヒーター936との間に隙間950a、950bが生じており、これらの隙間950a、905bのそれぞれからヒーター936の熱が逃げてしまう。
However, the
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、発熱部材から発せられる熱が、回転筒体の開口から逃げるのを抑制することが可能な定着装置および当該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的としている。 This disclosure was made in consideration of the above problems, and aims to provide a fixing device that can prevent heat generated by a heat-generating member from escaping through an opening in a rotating cylinder, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.
上記目的を達成するために本開示は、加熱部材と加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着する定着装置であって、前記加熱部材は、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される回転筒体と、弾性体を含み、前記弾性体が、弾性復元力によって、前記回転筒体と前記発熱部材の少なくとも1つに弾性接触するように前記開口に押入された遮蔽部材と、を備え、前記弾性体は、円板状をし、円板中心から周縁方向に放射状に複数の切り込みを入れて、円板中心側を自由端とする舌片が形成されており、前記発熱部材は、前記円板の中心側から前記舌片を屈曲変形させる状態で圧入されており、前記舌片の弾性復元力によって前記発熱部材周面と前記舌片とが密着していることを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the present disclosure provides a fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by a heating member and a pressure member, the heating member comprising: a heat-generating member that is long in the width direction of the sheet; a cylindrical rotating cylinder with openings at both ends into which the heat-generating member is inserted and heated by the heat-generating member; and a shielding member that includes an elastic body and is pressed into the opening so that the elastic body elastically contacts at least one of the rotating cylinder and the heat-generating member by its elastic restoring force , the elastic body being disc-shaped and having a tongue with a free end on the center side of the disc by making a plurality of cuts radially from the center of the disc in the circumferential direction, the heat-generating member being pressed in from the center side of the disc in a state in which the tongue is bent and deformed, and the elastic restoring force of the tongue brings the peripheral surface of the heat-generating member and the tongue into close contact with each other .
また、前記弾性体は、前記回転筒体および前記発熱部材に弾性接触するとしてもよい。 The elastic body may also be in elastic contact with the rotating cylinder and the heat-generating member.
さらに、前記複数の切り込みは、前記弾性体の円板中心から周縁部まで至るとしてもよい。 Furthermore, the multiple cuts may extend from the center of the disk to the periphery of the elastic body.
また、前記弾性体は、2層の積層構造であり、一方の層の熱膨張率が、他方の層の熱膨張率と異なるとしてもよい。 The elastic body may also have a two-layer laminate structure, with one layer having a thermal expansion coefficient different from the other layer.
また、前記発熱部材は、長手方向において、発熱部が非発熱部に挟まれてなるヒーターであり、前記弾性体は、前記ヒーターの前記非発熱部と弾性接触しているとしてもよい。 The heat generating member may be a heater in which a heat generating portion is sandwiched between a non-heat generating portion in the longitudinal direction, and the elastic body may be in elastic contact with the non-heat generating portion of the heater.
さらに、前記弾性体の前記舌片が、円板の厚み方向で、かつ前記回転筒体の内部空間側に撓むように、前記回転筒体の外部から前記弾性体に風を送る送風手段を備えるとしてもよい。 Furthermore, a blowing means may be provided for blowing air from the outside of the rotating cylinder to the elastic body so that the tongue of the elastic body bends in the thickness direction of the disc and toward the internal space of the rotating cylinder.
また、本開示の別の局面に係る定着装置は、加熱部材と加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着する定着装置であって、前記加熱部材は、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される回転筒体と、弾性体を含み、前記弾性体が、弾性復元力によって、前記回転筒体と前記発熱部材の少なくとも1つに弾性接触するように前記開口に押入された遮蔽部材と、を備え、前記弾性体の前記回転筒体の内部空間に面する側の熱反射率は、前記遮蔽部材の押入方向において反対側の熱反射率よりも高いことを特徴とする。 In addition, a fixing device according to another aspect of the present disclosure is a fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by a heating member and a pressure member, the heating member comprising: a heat-generating member that is long in the width direction of the sheet; a rotating cylinder that is cylindrical with openings at both ends and into which the heat-generating member is inserted and heated by the heat-generating member; and a shielding member that includes an elastic body and is pressed into the opening so that the elastic body elastically contacts at least one of the rotating cylinder and the heat-generating member by its elastic restoring force, the heat reflectivity of the side of the elastic body facing the internal space of the rotating cylinder being higher than the heat reflectivity of the opposite side in the pressing direction of the shielding member.
また、前記遮蔽部材は、前記回転筒体の前記両端部の開口にそれぞれ押入されているとしてもよい。 The shielding members may also be inserted into the openings at both ends of the rotating cylinder.
また、本開示は、無端状のベルトと加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着させる定着装置であって、前記ベルトを内部に収容する筐体と、前記筐体に対して固定され、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、前記ベルトが巻き掛けられ、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される加熱ローラーと、前記加熱ローラーを、前記筐体に対して前記ベルトに張力が付与される方向に移動可能に支持する軸受と、前記加熱ローラーが前記ベルトに張力を付与する方向に、前記軸受を付勢する付勢部材と、弾性材料からなり、前記開口に差し込まれた遮蔽部材と、前記ベルトの停止時であり前記加熱ローラーが加熱されていない装置未使用時に、前記遮蔽部材が前記加熱ローラーの内周面と隙間を空けて近接した状態になるように、前記遮蔽部材を前記筐体に固定支持する支持部材と、を備え、前記隙間の大きさは、装置使用中に前記ベルトの熱膨張により前記加熱ローラーが前記ベルトに張力が付与される方向に移動したとき、前記遮蔽部材が、前記加熱ローラーの内周面と弾性接触するようになる大きさであることを特徴としている。 The present disclosure also relates to a fixing device for fixing a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by an endless belt and a pressure member, the fixing device including a housing for accommodating the belt therein, a heat generating member fixed to the housing and elongated in the width direction of the sheet, a heating roller around which the belt is wound, the heating roller being tubular with open ends and into which the heat generating member is inserted and which is heated by the heat generating member, a bearing for supporting the heating roller movably in a direction in which tension is applied to the belt relative to the housing, and a fixing member for fixing a toner image on the sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by an endless belt and a pressure member, the fixing device including: a housing for accommodating the belt therein; The device comprises a biasing member that biases the bearing, a shielding member made of an elastic material and inserted into the opening, and a support member that fixes and supports the shielding member to the housing so that the shielding member is in close proximity to the inner surface of the heated roller with a gap when the belt is stopped and the heated roller is not heated and the device is not in use, and the size of the gap is such that when the heated roller moves in a direction in which tension is applied to the belt due to thermal expansion of the belt while the device is in use, the shielding member comes into elastic contact with the inner surface of the heated roller .
また、本開示のさらに別の局面に係る定着装置は、無端状のベルトと加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着させる定着装置であって、前記ベルトを内部に収容する筐体と、前記筐体に対して固定され、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、前記ベルトが巻き掛けられ、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される加熱ローラーと、前記加熱ローラーを、前記筐体に対して前記ベルトに張力が付与される方向に移動可能に支持する軸受と、前記加熱ローラーが前記ベルトに張力を付与する方向に、前記軸受を付勢する付勢部材と、弾性体を含み、前記開口に差し込まれた遮蔽部材と、を備え、前記弾性体は、中心に中央孔を有する円板状をし、その周縁が前記加熱ローラーの内周面に固定され、その中央孔から周縁方向に放射状に複数の切り込みを入れて、前記中央孔側を自由端とする舌片が形成されており、前記長尺の前記発熱部材は、前記遮蔽部材の前記中央孔に挿通されており、前記ベルトの停止時であり前記加熱ローラーが加熱されていない装置未使用時に、前記舌片と前記発熱部材とが隙間を空けて近接した状態になり、前記隙間の大きさは、装置使用中に前記ベルトの熱膨張により前記加熱ローラーが前記ベルトに張力が付与される方向に移動したとき、前記舌片が前記発熱部材と弾性接触するようになる大きさであることを特徴としている。
また、本開示に係る画像形成装置は、上記の定着装置を備えることを特徴としている。
A fixing device according to yet another aspect of the present disclosure is a fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by an endless belt and a pressure member, the fixing device including a housing that houses the belt therein, a heat-generating member that is fixed to the housing and is long in the width direction of the sheet, a heating roller that is tubular with both ends opened and around which the belt is wound, the heat-generating member is inserted through the openings and is heated by the heat-generating member, a bearing that supports the heating roller movably in a direction in which tension is applied to the belt relative to the housing, a biasing member that biases the bearing in a direction in which the heating roller applies tension to the belt, and a shielding portion that includes an elastic body and is inserted into the opening. the elastic body is disc-shaped with a central hole in the center, its periphery is fixed to the inner circumferential surface of the heating roller, and a tongue is formed by making a plurality of cuts radially from the central hole in the circumferential direction, with the central hole side being a free end, the long heat-generating member is inserted into the central hole of the shielding member, and when the belt is stopped and the heating roller is not heated and the device is not in use, the tongue and the heat-generating member are in close proximity with a gap therebetween, and the size of the gap is such that when the heating roller moves in the direction in which tension is applied to the belt due to thermal expansion of the belt while the device is in use, the tongue comes into elastic contact with the heat-generating member.
An image forming apparatus according to the present disclosure is characterized by including the fixing device described above.
上記の構成により、弾性体が、回転筒体と発熱部材の少なくとも1つと弾性接触することによって、回転筒体の内部空間と、回転筒体の外部との空間とを連通させる隙間を小さくできるので、発熱部材から発せられた熱が回転筒体の開口から逃げるのを抑制することができる。 With the above configuration, the elastic body is in elastic contact with at least one of the rotating cylinder and the heat-generating member, thereby reducing the gap connecting the internal space of the rotating cylinder with the space outside the rotating cylinder, thereby preventing heat generated by the heat-generating member from escaping through the opening of the rotating cylinder.
以下、本開示に係る定着装置と画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のカラープリンター(以下、単に「プリンター」という。)に適用した場合を例に、図面を参照して説明する。
[1]プリンターの全体構成
図1は、プリンター1の全体構成を示す概略断面図である。同図に示すようにプリンター1は、画像形成部10と、給紙部20と、定着部30(定着装置)を備える。
Hereinafter, an embodiment of a fixing device and an image forming apparatus according to the present disclosure will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the fixing device and the image forming apparatus are applied to a tandem color printer (hereinafter simply referred to as a "printer").
[1] Overall Configuration of the Printer Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of a
画像形成部10は、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色に対応する作像ユニット11Y、11M、11C、11Kと、中間転写ベルト13を備える。作像ユニット11Kは、感光体ドラム12と、感光体ドラム12の周方向に沿って配置された帯電部16、露光部17、現像部18及びクリーナー19を備える。
The
露光部17は、レーザーダイオードなどの発光素子及びレンズ等を備え、不図示の制御部からの駆動信号により、レーザー光を変調して感光体ドラム12上を露光走査する。
The
感光体ドラム12は、不図示の駆動源により回転駆動され、上記露光を受ける前にクリーナー19で表面の残存トナーが除去された後、帯電部16により一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で、上記レーザー光による露光を受けると、感光体ドラム12の表面に静電潜像が形成される。
The
感光体ドラム12に形成された静電潜像は、現像部18により現像され、これにより感光体ドラム12表面にK色のトナー像が作像される。このK色のトナーは、周回走行する中間転写ベルト13を介して感光体ドラム12とは反対側に配された一次転写ローラー14により感光体ドラム12から中間転写ベルト13上に一次転写される。
The electrostatic latent image formed on the
作像ユニット11Y、11M、11Cについても、作像ユニット11Kと同様の構成であり、作像ユニットごとに、対応する色(Y、MまたはC色)のトナー像が感光体ドラム12に作像され、一次転写ローラー14により中間転写ベルト13上に一次転写される。
各作像ユニット11Y~11Kにおける作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト13上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。これにより、中間転写ベルト13上にY~K色のカラートナー像が形成される。
The image-forming operations in each of the image-forming
給紙部20は、記録シートSを収容する給紙カセット21と、繰り出しローラー22と、搬送ローラー23と、タイミングローラー24を備える。
The
繰り出しローラー22は、給紙カセット21の最上位の記録シートSに接触して、これを搬送路25に繰り出す。搬送ローラー23は、繰り出しローラー22により繰り出された記録シートSをタイミングローラー24に向けて搬送する。
The
タイミングローラー24は、不図示の制御部から指示されたタイミングで記録シートSを下流側に送り出す。
The
画像形成部10において、中間転写ベルト13上に多重転写されたカラートナー像は、中間転写ベルト13の周回走行により、中間転写ベルト13と二次転写ローラー15との接触位置である二次転写位置15aに移動する。
In the
周回走行する中間転写ベルト13上のトナー像の移動タイミングに合わせて、給紙部20のタイミングローラー24から記録シートSが搬送路25上を給送されて来ており、記録シートSが二次転写位置15aを通過する際に二次転写ローラー15により、中間転写ベルト13上のカラートナー像が記録シートS上に二次転写される。二次転写位置15aを通過した記録シートSは、定着部30に送られる。
A recording sheet S is fed along a
定着部30は、二次転写ローラー15から矢印Dで示す方向(シート搬送方向)に搬送されて来る記録シートSを、定着ニップ3に通して、記録シートS上のカラートナー像を加熱、加圧により記録シートSに定着する。
The
定着部30を通過した記録シートSは、排出ローラー26により機外に排出され、排紙トレイ27に収容される。
[2]定着部30の構成
図2(a)は、定着部30の構成を示す概略断面図である。
The recording sheet S that has passed through the
[2] Configuration of
同図に示すように定着部30は、定着ニップ3を形成する加熱部材300および加圧部材としての加圧ローラー39を備える。加熱部材300は、加圧ローラー39の外周面391に接する無端状のベルト31と、ベルト31の内周面310に接する押圧部材32と、ベルト31の内周面310に接してベルト31を案内するガイド部材33と、押圧部材32とガイド部材33とを固定支持する支持部材34と、回転筒体としての加熱ローラー35と、加熱ローラー35に熱を付与する発熱部材としてのヒーター36と、ベルト31の内周面310に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材38を備える。
As shown in the figure, the
ベルト31は、押圧部材32と加熱ローラー35とガイド部材33とに巻き掛けられており、ベルト31に一定の大きさの張力が作用するようになっている。このベルト31に張力を作用させる構成については後述する。
The
加圧ローラー39は、その回転軸がZ軸に平行であり、加圧ローラー39の軸方向端部が、ベルト31や加圧ローラー39等を収容する筐体を構成する固定フレーム61(図2(b))に回転自在に支持されるとともに、バネなどの弾性部材(不図示)からの付勢力により、加圧ローラー39の外周面391がベルト31に押圧される。加圧ローラー39は、定着搬送モーター40の回転駆動力により、矢印Aで示す方向に所定の回転速度で回転駆動される。この加圧ローラー39の回転により、ベルト31が矢印Bで示す方向に従動回転する。
The
押圧部材32とガイド部材33とは、ベルト周回方向に沿って並ぶように配置されており、それぞれが周回するベルト31とともには回転しない非回転体であり、Z軸方向長さがベルト31のZ軸方向長さと略同じ長さになっている。
The pressing
押圧部材32は、ベルト31を挟んでベルトの外側に位置する加圧ローラー39とは反対側の位置に配されている加圧パッドであり、ベルト内周面310に摺接する状態で設けられ、ベルト31を加圧ローラー39に押圧する。これにより、加圧ローラー39の外周面391とベルト31の外周面312とが圧接して、ベルト31と加圧ローラー39間に定着ニップ3が形成される。
The pressing
ガイド部材33は、押圧部材32よりもベルト周回方向下流側かつ加熱ローラー35よりもベルト周回方向上流側であり、加熱ローラー35よりも押圧部材32に近い位置、ここでは押圧部材32の近傍の位置に空間45を介して配置されており、定着ニップ3を通過直後のベルト31の内周面310に面接触するガイド面335により、ベルト31をさらにベルト周回方向下流に案内する。
The
潤滑剤塗布部材38は、Z軸方向に長尺であり、ベルト31のベルト幅と略同じ長さになっており、ガイド部材33のガイド面335に設けられた、Z軸方向に沿った溝部339の中に嵌め込まれている。潤滑剤塗布部材38は、潤滑剤を含有しており、ベルト31の内周面310に接触して潤滑剤をベルト内周面310に塗布する。
The
図2(b)は、加熱ローラー35の一端を正面から見た正面図である。なお、図では示していないが、他端においても同様の構成になっている。
Figure 2(b) is a front view of one end of the
図2(a)、(b)に示すように、加熱ローラー35は、アルミやSUS等の金属製の円筒からなり、その回転軸がZ軸方向に平行であり、加熱ローラー35の軸方向両端部が軸受63に回転自在に支持されている。軸受63は、固定フレーム61の長孔62に嵌め込まれた状態で、付勢部材としての引張バネ64によって矢印Cで示す方向に付勢されており、この引張バネ64の付勢力により、軸受63および加熱ローラー35を介して、加熱ローラー35に巻き掛けられたベルト31を、所定の張力で張架している。なお、軸受63を付勢する付勢部材は、引張バネに限られず、軸受63を矢印Cで示す方向に付勢できるものであればよく、例えば、圧縮バネであってもよい。
2(a) and (b), the
ヒーター36は、加熱ローラー35の軸方向に沿って長尺であり、上下方向に間隔を空けて配置されたハロゲンヒーター361、362からなり、筒状の加熱ローラー35の内部空間351に内挿された状態で両端が固定支持されており、不図示の電源からの電力供給により発熱した熱を加熱ローラー35に付与する。
The
ハロゲンヒーター361、362は、ガラス管361a、362a(図3)に発熱体である長尺なフィラメント(不図示)が挿通され、長手方向両端が封止部361b、362bで封止されてなる。なお、フィラメントは、最大サイズのシートの通紙幅よりも僅かに長く、シートの通紙幅の一端から他端までの全域を均等に熱するように、ガラス管361a、362aに配されている。これにより、ヒーター36は、長手方向両端部の非発熱部36b(図4)を除く、フィラメントが配された領域が発熱部36aとなる。
上記の構成において、加圧ローラー39が矢印Aで示す方向に回転駆動されると、その回転駆動力をベルト31が受けて矢印Bで示す方向に従動して周回走行する。ベルト31の周回走行により、潤滑剤塗布部材38によってベルト内周面310に塗布された潤滑剤が加熱ローラー35を経て、定着ニップ3におけるベルト内周面310と押圧部材32との接触領域に至り、ベルト内周面310と押圧部材32の間の摺動抵抗が減少する。加圧ローラー39の回転駆動中にヒーター36が通電されると、ヒーター36から発せられた熱が加熱ローラー35からベルト31に伝わり、ベルト31の周回走行により定着ニップ3に至る。これにより、ヒーター36の熱が定着ニップ3に供給される。
In the above configuration, when the
図3は、加熱ローラー35の軸方向一端を示す分解斜視図である。なお、軸受63については、図示を省略している。また、図では示していないが、他端についても同様の構成になっている。
Figure 3 is an exploded perspective view showing one axial end of the
同図に示すように、加熱ローラー35の端部は、開口されており、この開口352に遮蔽部材50が押入されている。もし、遮蔽部材50のような開口352を遮蔽するものがない場合、開口352を通じて、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とが連通するので、ヒーター36の熱が、開口352から逃げることがある。
As shown in the figure, the end of the
この場合、開口352から逃げた熱量の分だけ、ヒーター36の消費電力を大きくする必要があり、また、ヒーター36から加熱ローラー35の端部に付与される熱が、加熱ローラー35の中央部に付与される熱量に比べて低下してしまうことで、シート幅方向端部の定着不足が発生し、画質の劣化が引き起こされるおそれがある。
In this case, the power consumption of the
本実施形態では、弾性体を有する遮蔽部材を加熱ローラー35の開口352に押入することによって、開口352から加熱ローラー35の外部にヒーター36の熱が逃げるのを抑制している。なお、上記のように弾性体を有する遮蔽部材は、遮蔽部材自体が弾性体であるという意味も含んでいる。
[3]遮蔽部材50の構成
図3に示すように、弾性部材としての遮蔽部材50は、中央部に円形の中央孔53を有するドーナツ形状をしており、シリコーンゴム等の弾性材料からなる。このように、本構成例では、遮蔽部材50が、弾性体として構成されている。遮蔽部材50の外径は、開口352に押入される前の自然状態で加熱ローラー35の内径よりもわずかに大きく、遮蔽部材50の中央孔53の径(図4(a)の二点鎖線)は、正面視において、ハロゲンヒーター361、362のガラス管361a、362aを囲む円(図4(a)の破線)の径よりも小さい。
In this embodiment, the shielding member having an elastic body is pressed into the
[3] Configuration of the shielding
図4(a)、(b)は、加熱ローラー35の開口352に押入された遮蔽部材50の正面図、縦断面図である。
Figures 4(a) and (b) are a front view and a vertical cross-sectional view of the shielding
図4(a)、(b)に示すように、遮蔽部材50の弾性および上記の径の大小関係により、遮蔽部材50は、外径が加熱ローラー35の内径に合わせて縮径するように、かつ中央孔53の内周面52が、ハロゲンヒーター361、362のガラス管361a、362aに沿って角の丸くなった縦長の長方形の形状になるように弾性変形する。そして、この弾性変形の弾性復元力により、遮蔽部材50の外周面51は、加熱ローラー35の内周面353に弾性接触し、内周面52は、ハロゲンヒーター361、362に弾性接触する。
As shown in Figures 4(a) and (b), due to the elasticity of the shielding
遮蔽部材50の外径および内径は、回転ローラー35が回転したとき、非回転であるヒーター36に固定されて回転せず、加熱ローラー35の内周面に摺動するように決められており、上記のように弾性接触した状態で、加圧ローラー39(図2(a))が回転駆動されると、ベルト31の周回走行により、加熱ローラー35は、内周面353を、遮蔽部材50の外周面51と擦らせながら矢印Dで示す方向に回転する。
The outer and inner diameters of the shielding
遮蔽部材50が加熱ローラー35の開口352に押入されていることで、図4(a)、(b)に示すように、遮蔽部材50と加熱ローラー35との間に隙間が全くなく、遮蔽部材50とハロゲンヒーター361、362との間の隙間も、わずかな隙間53aを残すのみとなっている。
By pushing the shielding
これにより、遮蔽部材が、加熱ローラー35およびハロゲンヒーター361、362に接していない構成に比べて、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とを連通させる隙間を極力小さくでき、ヒーター36から発せられた熱が開口352から逃げるのを抑制することができる。
As a result, compared to a configuration in which the shielding member is not in contact with the
なお、上記では、遮蔽部材50と、加熱ローラー35およびハロゲンヒーター361、362の両方とが弾性接触する構成例を説明したが、これに限られず、例えば、遮蔽部材の外径および内径を変更することで、遮蔽部材が、加熱ローラー35と、ハロゲンヒーター361、362のいずれか一方にのみ弾性接触する構成をとることもできる。この場合においても、遮蔽部材が、加熱ローラー35およびハロゲンヒーター361、362のどちらにも接触しない構成に比べて、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とを連通させる隙間を小さくできるので、上記と同様にヒーター36から発せられた熱が開口352から逃げるのを抑制することができる。
[4]遮蔽部材の変形例
上記では、遮蔽部材が、遮蔽部材自体が弾性体である構成例を説明したが、本変形例に係る遮蔽部材は、屈曲変形する舌片が形成された弾性体を有している点で異なっている。
In the above, an example of a configuration in which the shielding
[4] Modified example of shielding member The above describes a configuration example in which the shielding member itself is an elastic body. However, the shielding member of this modified example is different in that it has an elastic body on which a tongue that bends and deforms is formed.
図5(a)は、本変形例に係る遮蔽部材150の斜視図であり、図5(b)は、図5(a)のE-E線矢視断面図である。
Figure 5(a) is a perspective view of the shielding
図5(a)、(b)に示すように、遮蔽部材150は、弾性体としての円板状の遮蔽壁151と、遮蔽壁151の周縁から立ち上がった筒状の側壁152とを有し、遮蔽壁151の中央部151bから周縁方向に放射状に複数(図5(a)では8本)の切り込み151aが入っている。この8本の切り込み151aにより、中央部151b側を自由端とする8つの舌片151cが形成されている。また、8本の切り込み151aの長さは、ハロゲンヒーター361、262の直径を足し合わせた長さよりも長くなっている。なお、8本の切り込みの長さが、中央部151bから周縁部まで至る長さであり、遮蔽壁が切り込みによって分割された8つの壁から構成される構成をとることもできる。
As shown in Figs. 5(a) and (b), the shielding
遮蔽壁151は、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリイミド等の非金属、またはアルミニウムやステンレス等の金属からなり、遮蔽壁151の厚みは、遮蔽壁151の舌片が、遮蔽壁151の厚み方向に屈曲しやすい程度に薄く、例えば0.2mmである。また、筒状の側壁152は、遮蔽壁151と同じ材料であり、遮蔽壁151と一体に形成されている。なお、側壁152が、遮蔽壁151とは異なる材料であり、接着等により遮蔽壁151と固定される構成をとることもでき、さらに、筒状の側壁152と同じものが遮蔽壁151を挟んで反対側に設けられ、遮蔽壁151、152と一体に形成された構成をとることもできる。
The shielding
図6(a)と図6(b)は、遮蔽部材150が加熱ローラー35の開口352に押入され、ハロゲンヒーター361、362が、遮蔽壁151の中央部151bに圧入されている様子を示している。
Figures 6(a) and 6(b) show the shielding
図6(a)、(b)に示すように、8つの舌片151c(図5(a))が、ハロゲンヒーター361、362によって屈曲するように弾性変形する。そして、この弾性変形した舌片151cの弾性復元力により、舌片151cが、ハロゲンヒーター361、362に弾性接触する。これにより、ハロゲンヒーター361、362の周面と舌片151cとが密着している。
As shown in Figures 6(a) and (b), the eight
遮蔽部材150の筒状の側壁152は、加熱ローラー35の内周面353と接着剤等により固定されており、この状態で、加圧ローラー39(図2(a))が回転駆動されると、ベルト31の周回走行により、遮蔽部材150は、遮蔽壁151の舌片151cをハロゲンヒーター361、362に弾性接触させながら、加熱ローラー35とともに回転する。
The
遮蔽部材150が、加熱ローラー35の開口352に押入されていることで、図6(a)、(b)に示すように、遮蔽部材150と加熱ローラー35との間に隙間が全くなく、遮蔽部材150とハロゲンヒーター361、362との間の隙間も、わずかな隙間153aを残すのみとなっていることは、上述した遮蔽部材50とほとんど同じである。
The shielding
これにより、遮蔽部材が、加熱ローラー35およびハロゲンヒーター361、362に接していない構成に比べて、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とを連通させる隙間を極力小さくでき、ヒーター36から発せられた熱が開口352から逃げるのを抑制することができる。
[5]変形例
以上、実施の形態に基づいて説明してきたが、上述の構成に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(5.1)上記の実施の形態では、遮蔽部材が、加熱ローラー35の開口352に押入された状態で、加熱ローラー35とハロゲンヒーター361、362の少なくとも1つと弾性接触する構成例を説明したが、これに限られない。
This makes it possible to minimize the gap connecting the
[5] Modifications Although the above has been described based on the embodiment, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described configuration, and the following modifications are possible.
(5.1) In the above embodiment, a configuration example was described in which the shielding member is in elastic contact with the
例えば、遮蔽部材が、加熱ローラー35の開口352に差し込まれた状態で、加熱ローラー35とハロゲンヒーター361、362のいずれにも弾性接触していない構成をとることもできる。
For example, the shielding member may be configured so that, when inserted into the
図7(a)、(b)は、加熱ローラー35の開口352に差し込まれた本変形例に係る遮蔽部材250の正面図、縦断面図である。
Figures 7(a) and (b) are a front view and a vertical cross-sectional view of the shielding
図7(a)、(b)に示すように、遮蔽部材250は、固定フレーム61(図2(b))に固定された筒状の支持部材70に支持され、中央部に円形の中央孔253を有するドーナツ形状であり、シリコーンゴム等の弾性材料からなる。
As shown in Figures 7(a) and (b), the shielding
遮蔽部材250の外径は、加熱ローラー35の内径よりも僅かに小さく、遮蔽部材250の中央孔253の径(内径)は、ハロゲンヒーター361、362のガラス管361a、362aを囲む円(破線)の径よりも僅かに大きい。なお、図では、説明のために、径の大小関係を少し誇張して描いている。
The outer diameter of the shielding
この径の大小関係のため、ベルト31の停止時であり、加熱ローラー35が加熱されていない(装置の未使用時の)状態で、遮蔽部材250の外周面251、内周面252は、加熱ローラー35の内周面353、ハロゲンヒーター361、362と僅かに隙間(例えば0.5mm)を空けて近接している。
Due to this relationship in diameter, when the
図2(b)に示すような、加熱ローラー35によってベルト31が所定の張力で張架される構成では、ベルト31の熱膨張等により、加熱ローラー35が矢印Cで示す方向に沿って移動し、加熱ローラー35の回転軸中心と、ヒーター36の中心36c(ここでは、ハロゲンヒーター361とハロゲンヒーター362のX-Y平面における中間位置)とがずれることがある。
In a configuration in which the
具体的には、ハロゲンヒーター361、362が、固定フレーム61(図2(b))に固定されているので、加熱ローラー35は、ハロゲンヒーター361、362に対して、矢印Cで示す方向に沿って移動する(この移動量が、上記の隙間以上になっており、例えば1.0mmである)。この矢印Cで示す方向に対応する方向を、図7(a)では、矢印Fで示す方向としている。
Specifically, since the
図7(a)に戻り、遮蔽部材250が、加熱ローラー35およびハロゲンヒーター361、362と僅かな隙間を空けて離間した構成では、装置の使用中に、加熱ローラー35が矢印Fで示す方向に移動した場合、移動後の加熱ローラー35(二点鎖線)の内周面と遮蔽部材250の外周面251とが点G付近において接触するが、遮蔽部材250は、弾性材料からなるので、加熱ローラー35と弾性接触する。
Returning to FIG. 7(a), in a configuration in which the shielding
その後、加熱ローラー35が回転する場合は、加熱ローラー35は、遮蔽部材250の外周面251のうち、点G付近の部分と摺動するように矢印Dで示す方向に回転する。
When the
上記のように、遮蔽部材250は、加熱ローラー35と弾性接触するので、非弾性の遮蔽部材に比べて、加熱ローラー35との接触時の衝撃を抑えることができ、衝撃に起因してベルト31が振動することによる定着不良等を抑制することができる。
As described above, the shielding
このように、遮蔽部材250が、加熱ローラー35と、加熱ローラー35の移動量よりも小さな隙間を空けて近接するように加熱ローラー35の開口352に差し込まれることによって、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とを連通させる隙間を極力小さくしつつ、遮蔽部材250および加熱ローラー35の摩耗を抑制することができる。さらに、装置の使用中に加熱ローラー35が移動したとしても、上記のように、遮蔽部材250と加熱ローラー35との衝突による衝撃を抑制することができ、その後も、加熱ローラー35と遮蔽部材250の外周面251の一部が摺動するだけなので、遮蔽部材の外周面全体が加熱ローラー35と摺動する構成に比べて、遮蔽部材250および加熱ローラー35の摩耗を抑制することができる。なお、加熱ローラー35のハロゲンヒーター361、362に対する移動量は、予め実験等により求めることができる。
In this way, the shielding
また、上記では、遮蔽部材250が、加熱ローラー35およびハロゲンヒーター361、362の両方と僅かな隙間を空けて離間した構成例を示したが、これに限られない。
In addition, the above describes an example of a configuration in which the shielding
例えば、遮蔽部材の外径および内径を変更することで、遮蔽部材が、加熱ローラー35と、ハロゲンヒーター361、362のいずれか一方と離間し、他方と弾性接触する構成をとることもできるし、遮蔽部材が、加熱ローラー35と、ハロゲンヒーター361、362の両方と弾性接触する構成をとることもできる。
For example, by changing the outer and inner diameters of the shielding member, the shielding member can be configured to be spaced apart from either the
この場合においても、弾性接触させる分だけ、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とを連通させる隙間をさらに小さくできるので、ヒーター36から発せられた熱が開口352から逃げるのを抑制することができる。
Even in this case, the gap connecting the
また、図5(a)に示すような屈曲変形する舌片が形成された弾性体を有する遮蔽部材についても、ハロゲンヒーター361、362と弾性接触せずに離間した構成をとることもできる。
In addition, the shielding member having an elastic body with a tongue piece that bends and deforms as shown in FIG. 5(a) can also be configured to be separated from the
図8(a)は、別の変形例に係る遮蔽部材450の斜視図である。
Figure 8 (a) is a perspective view of a shielding
同図に示すように、遮蔽部材450は、基本的に図5(a)の遮蔽部材150と同じ構成であり、遮蔽壁451の中心451bに円形の中央孔453が形成されている点で異なっている。
As shown in the figure, the shielding
図8(b)は、加熱ローラー35の開口352に差し込まれた遮蔽部材450の正面図である。
Figure 8 (b) is a front view of the shielding
同図に示すように、遮蔽壁451の中央孔453の径は、ハロゲンヒーター361、362のガラス管361a、362aを囲む円(破線)の径よりも大きい。なお、図では、説明のために、径の大小関係を少し誇張して描いている。また、説明の便宜上、図2(b)の加熱ローラー35の移動方向である矢印Cで示す方向に対応する方向を、図8(b)では、矢印Hで示す方向としている。
As shown in the figure, the diameter of the
この径の大小関係のため、装置の未使用時の状態で、遮蔽壁451の舌片451d~451kは、ハロンゲンヒーター361、362と僅かに隙間を空けて近接している。なお、遮蔽壁451の舌片451d~451kとハロゲンヒーター361、362との隙間および上記の加熱ローラー35の矢印方向H方向の移動量は、上記と同様に例えば、0.5mm、1.0mmである。また、遮蔽部材450の側壁152は、加熱ローラー35の内周面353と接着等により固定されており、加熱ローラー35が矢印Hで示す方向に移動した場合、遮蔽部材450も矢印Hで示す方向に移動する。そして、移動後の遮蔽部材450(二点鎖線)の遮蔽壁451の舌片451kと、ハロゲンヒーター361とが、点I付近において弾性接触する。
Due to this relationship in diameter, when the device is not in use, the
その後、加熱ローラー35が回転する場合は、加熱ローラー35の回転によって、遮蔽部材450が、舌片451d~451kがハロゲンヒーター361と順次摺動するように矢印Dで示す方向に回転する。
When the
遮蔽壁451の舌片451d~451kは、遮蔽部材150の遮蔽壁151と同様に、中心451b側を自由端として、遮蔽壁451の厚み方向に屈曲できる構成になっているので、ハロゲンヒーター361と摺動しても、ハロゲンヒーター361との動摩擦力を小さくすることができ、回転ローラー35の回転に支障を来さないようにすることができる。
Like the shielding
このように、遮蔽部材450の遮蔽壁451が、ハロゲンヒーター361、362と、加熱ローラー35の移動量よりも小さな隙間を空けて近接するように加熱ローラー35の開口352に差し込まれることによって、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間との連通させる隙間を極力小さくでき、かつ装置の使用中に加熱ローラー35が移動したとしても上記のように、回転ローラー35の回転に支障を来さないようにすることができる。
In this way, the shielding
なお、上記では、遮蔽部材450の遮蔽壁451が、ハロンゲンヒーター361、362に僅かな隙間を空けて近接した構成例を示したが、これに限られない。例えば、遮蔽壁451が、ハロゲンヒーター361、362と弾性接触する構成をとることもできる。この場合においても、弾性接触させる分だけ、加熱ローラー35の内部空間351と加熱ローラー35の外部の空間とを連通させる隙間をさらに小さくできるので、ヒーター36から発せられた熱が開口352から逃げるのを抑制することができる。
(5.2)上記の実施の形態では、遮蔽部材150の筒状の側壁152について、外周面全体が、加熱ローラー35の内周面353に固定された構成例を説明したが、これに限られない。
In the above, a configuration example in which the
(5.2) In the above embodiment, an example configuration was described in which the entire outer circumferential surface of the
例えば、図9の縦断面図に示す遮蔽部材550のように、側壁552を高くして、側壁552の外周面の一部が加熱ローラー35の内周面353に固定される構成をとることもできる。
For example, as shown in the longitudinal cross-sectional view of FIG. 9, the
このような構成をとることで、遮蔽壁551の舌片551cをヒーター36の発熱部36aではなく、非発熱部36bにおいてハロゲンヒーター361、362の封止部361b、362bと接触させることができるので、遮蔽壁551の温度上昇を抑制することができる。
By adopting such a configuration, the
このため、遮蔽部材550の材料として、耐熱性の高い材料に加えて、耐熱性の低い材料も選択することができるので、遮蔽部材550の材料の選択肢が増え、設計の自由度が向上する。
As a result, in addition to highly heat-resistant materials, materials with low heat resistance can also be selected as materials for the shielding
なお、遮蔽壁551の舌片551cを、ハロゲンヒーター361、362の非発熱部36bのうち、封止部361b、362bよりも長手方向中央寄りのガラス管の端部361c、362cと接触させ、封止部361b、362bへの熱の移動を抑えて、封止部361b、362bの熱劣化を抑制する構成をとることもできる。
In addition, the
また、印刷中、ハロゲンヒーター361、362は、ベルト31が、定着ニップ3において、順次搬送されるシートに、定着に必要な熱を供給できるような大きさの熱を発しており、印刷中に紙詰まりが発生すると、シートの搬送が中止され、ベルト31からシートへの熱の供給が止まるので、ベルト31の温度が上昇しやすい。このため、ベルト31やベルト31の周辺の部材の熱劣化が促進されるおそれがある。
During printing, the
本変形例では、このようなベルト31等の熱劣化を抑制するために、さらに、加熱ローラー35の外部にファン80を設け、ファン80から、ダクト81を通じて、遮蔽壁551に風を送る構成をとっている。
In this modified example, in order to suppress such thermal deterioration of the
図9では、ファン80の送風によって屈曲した舌片551cを二点鎖線で示している。なお、ファン80の送風の強さは、遮蔽壁551の厚み方向における舌片551cとハロゲンヒーター361、362との静止摩擦力よりも大きな強さであればよい。また、舌片551cがハロゲンヒーター361、362と接触しておらず、僅かに隙間を空けて近接している場合は、ファン80の送風の強さは、舌片551cを屈曲させる程度の強さであればよい。
In FIG. 9, the
このように舌片551cを撓ませることで、ファン80によって送られた風が、遮蔽壁551とハロゲンヒーター361、362との隙間553aから、加熱ローラー35の内部空間351に送り込まれる。
By bending the
これにより、紙詰まり時に、加熱ローラー35を冷却させ、加熱ローラー35によって加熱されるベルト31の温度上昇を抑えることができる。
(5.3)上記の実施の形態では、遮蔽部材150の遮蔽壁151が、単層の円板状である構成例を説明したが、これに限られない。例えば、熱膨張率が異なる2層構造のバイメタルの構成をとることもできる。
This allows the
(5.3) In the above embodiment, the shielding
2層の材料を、ハロゲンヒーター361、362が所定の温度以上になると、撓むように選択しておくことで、遮蔽壁を、ハロゲンヒーター361、362が低温のときは、ハロゲンヒーター361、362と接触させ、高温になると、撓みによって、ハロゲンヒーター361、362から離すことができる。
By selecting the materials for the two layers so that they flex when the
これにより、遮蔽壁が、所定の温度以上まで温度上昇することを防止することができ、遮蔽壁の熱劣化を抑制することができる。
(5.4)上記の実施の形態に係る遮蔽部材のうち、加熱ローラー35の内部空間351に面する側(例えば、図4(b)の面54)に、アルミニウム等を蒸着して、加熱ローラー35の外部の空間に面する側(例えば、図4(b)の面55)よりも、熱反射率を上げる構成をとることもできる。
This makes it possible to prevent the temperature of the shielding wall from rising to a predetermined temperature or higher, and thus makes it possible to suppress thermal deterioration of the shielding wall.
(5.4) Of the shielding members according to the above-described embodiments, a configuration may be adopted in which aluminum or the like is vapor-deposited on the side facing the
これにより、ヒーター36からの放射熱を反射させて、遮蔽部材の温度上昇を抑え、ヒーター36の熱を、遮蔽部材の熱伝導によって、加熱ローラー35の外部に漏出させることを抑制することができる。
(5.5)上記の実施の形態では、ベルト31と加圧ローラー39によって、定着ニップ3が形成される構成例を説明したが、これに限られない。
This allows the radiant heat from the
(5.5) In the above embodiment, the fixing nip 3 is formed by the
例えば、加熱ローラーと加圧ローラー39とで定着ニップを形成し、加熱ローラーが、ヒーターによって加熱される構成をとることもできる。
For example, a fixing nip can be formed by a heating roller and a
また、ベルトと加圧ローラー39によって、定着ニップを形成し、ベルトが、ベルトの内側に接触して設けられたヒーターによって加熱されるいわゆるサーフ定着方式の構成をとることもできる。
It is also possible to use a so-called surf fixing method in which a fixing nip is formed by the belt and
さらに、より早く加圧ローラーの表面温度を定着温度に適した温度に昇温させるため、加圧ローラーの内側にヒーターを配置し、このヒーターによって、加圧ローラーが加熱される構成をとることもできる。 Furthermore, in order to more quickly raise the surface temperature of the pressure roller to a temperature suitable for the fixing temperature, a heater can be placed inside the pressure roller, and the pressure roller can be heated by this heater.
このような構成をとった場合においても、ヒーターに加熱される回転筒体としての加熱ローラー、ベルト、加圧ローラーの開口に遮蔽部材を押入することで、上記の実施の形態と同様に、ヒーターから発せられた熱が加熱ローラー、ベルト、加圧ローラーの開口から逃げるのを抑制することができる。 Even with this configuration, by inserting a shielding member into the openings of the heating roller, belt, and pressure roller, which are the rotating cylinders heated by the heater, it is possible to prevent the heat generated by the heater from escaping through the openings of the heating roller, belt, and pressure roller, just as in the above embodiment.
なお、上記の実施形態では、弾性体としての遮蔽壁が円板状である構成例を説明したが、この円板状は、回転筒体の開口の形状に相似していればよく、真円状であるという意味の他に、例えば、ベルトの開口の形状に合わせて楕円状等であるという意味も含んでいる。
(5.6)上記の実施の形態の遮蔽部材150、450の遮蔽壁151、451は、1枚の円板状の部材から形成される構成に限らず、例えば、図10に示すように、直線状のシート651の一端6511と他端6512を接着剤等でつなぎ合わせることで、遮蔽壁とする構成例をとることもできる。
(5.7)上記の実施の形態では、発熱部材としてのヒーター36が2本のハロゲンヒーター361、362から構成される構成例を説明したが、これに限られない。例えば、ヒーターが、1本のハロゲンヒーターから構成される構成をとることもできるし、3本以上のハロゲンヒーターから構成される構成をとることもできる。また、発熱部材は、ハロゲンヒーターのように赤外線ランプを用いるものに限られず、例えば、抵抗発熱体を用いたヒーターであってもよい。
In the above embodiment, a configuration example has been described in which the shielding wall as an elastic body is disk-shaped. However, this disk shape only needs to be similar to the shape of the opening of the rotating cylinder, and in addition to being a perfect circle, it also includes the meaning of, for example, being elliptical to match the shape of the opening in the belt.
(5.6) The shielding
(5.7) In the above embodiment, an example of a configuration in which the
また、上記の実施の形態では、遮蔽部材が加熱ローラー35の両端の開口に1つずつ押入される構成例を説明したが、これに限られない。例えば、いずれかの開口にのみ、遮蔽部材が押入される構成をとることもできるし、両端の開口にそれぞれ1つ以上の遮蔽部材が押入される構成をとることもできる。
(5.8)上記実施の形態では、定着装置としての定着部30を、タンデム型のカラープリンターに適用した場合の構成例を説明したが、これに限られない。複写機、複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置一般に適用することができる。
(5.9)上記実施の形態および上記変形例の構成をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしても良い。
In the above embodiment, the configuration example in which one shielding member is inserted into each of the openings at both ends of the
(5.8) In the above embodiment, the fixing
(5.9) The configurations of the above-described embodiments and modifications may be combined to the greatest extent possible.
また、本開示の実施形態ではないが、以下のような構成をとることもできる。
[6]遮蔽部材750の構成
ヒーター36から発せられた熱が、加熱ローラー35の開口352から逃げるのを抑制する方法としては、開口352に差し込まれる遮蔽部材が断熱性を有する構成をとることも有効である。以下、説明の重複を避けるため、上記実施形態と同じ内容については、その説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
Although not an embodiment of the present disclosure, the following configuration may also be adopted.
[6] Configuration of the shielding
図11(a)は、断熱性を有する遮蔽部材750の構成を示す断面斜視図である。なお、図では、遮蔽部材750の断面を示すために、遮蔽部材750の半分のみを示しており、図示しない半分についても、図示された半分と同様の構成になっている。
Figure 11(a) is a cross-sectional perspective view showing the configuration of a heat-insulating
同図に示すように、遮蔽部材750は、例えば、シリコーンゴム等の樹脂性であり、中央部に円形の中央孔753を有するドーナツ形状で、その内部に相互に連通していない複数の独立気泡754…を有している。この複数の気泡754内の空気により、遮蔽部材750は、断熱性を有している。
As shown in the figure, the shielding
図11(b)は、加熱ローラー35の開口352に差し込まれた遮蔽部材750の正面図である。なお、遮蔽部材750が加熱ローラー35の回転軸方向において差し込まれる位置は、上記実施形態に係る遮蔽部材50(図4(b))と同じ位置である。
Figure 11 (b) is a front view of the shielding
同図に示すように、遮蔽部材750の外径は、加熱ローラー35の内径と略同じであり、遮蔽部材750の中央孔753の径(内径)は、ハロゲンヒーター361、362のガラス管361a、362aを囲む円(図4(a)の破線)の径よりも少し大きい。
As shown in the figure, the outer diameter of the shielding
遮蔽部材750の外周面751は、加熱ローラー35の内周面353と接着等により固定されており、この状態で加圧ローラー39(図2(a))が回転駆動されると、ベルト31の周回走行により、遮蔽部材750は、加熱ローラー35とともに回転する。
The outer
上記のように、遮蔽部材750は、断熱性を有しているので、ヒーター36から発せられた熱が、遮蔽部材750を介して、加熱ローラー35の外部に逃げるのを抑制することができる。
As described above, the shielding
また、遮蔽部材750の外径を加熱ローラー35の内径よりも少し小さくしたものを、上記実施の形態の図7(a)、(b)に示す遮蔽部材250のように、支持部材70に支持された構成をとることで、遮蔽部材が、加熱ローラー35と、ハロゲンヒーター361、362のいずれにも接触しない構成をとることもできる。この場合においても、遮蔽部材が、断熱性を有さない構成に比べて、ヒーター36から発せられた熱が遮蔽部材を介して、加熱ローラー35の外部に逃げるのを抑制することができる。
Also, by making the outer diameter of the shielding
また、上記では、遮蔽部材750の気泡が独立気泡である構成例を説明したが、これに限られない。例えば、遮蔽部材の内部に一定の空間を有し、断熱性を有するものであればよく、連続気泡のスポンジ、ハニカム構造を有するポリイミド、単独気泡または連続気泡を有するアルミニウム等の発泡金属であってもよい。
In addition, while the above describes an example configuration in which the air bubbles in the shielding
本開示は、定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着する定着装置に適用することができる。 This disclosure can be applied to a fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip.
3 定着ニップ
30 定着部
35 加熱ローラー(回転筒体)
36 ヒーター(発熱部材)
39 加圧ローラー(加圧部材)
50、150、250、450、550 遮蔽部材
151、451、551 遮蔽壁(弾性体)
352 開口
3 Fixing nip 30
36 Heater (heat generating member)
39 Pressure roller (pressure member)
50, 150, 250, 450, 550
352 Opening
Claims (11)
前記加熱部材は、
シートの幅方向に長尺な発熱部材と、
両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される回転筒体と、
弾性体を含み、前記弾性体が、弾性復元力によって、前記回転筒体と前記発熱部材の少なくとも1つに弾性接触するように前記開口に押入された遮蔽部材と、を備え、
前記弾性体は、円板状をし、円板中心から周縁方向に放射状に複数の切り込みを入れて、円板中心側を自由端とする舌片が形成されており、
前記発熱部材は、前記円板の中心側から前記舌片を屈曲変形させる状態で圧入されており、前記舌片の弾性復元力によって前記発熱部材周面と前記舌片とが密着している
ことを特徴とする定着部材。 A fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by a heating member and a pressure member,
The heating member is
A heat generating member that is elongated in the width direction of the sheet;
a rotating cylinder having a cylindrical shape with both ends open, into which the heat generating member is inserted through the openings and which is heated by the heat generating member;
a shielding member including an elastic body, the elastic body being pressed into the opening so as to be in elastic contact with at least one of the rotating cylinder and the heat-generating member by an elastic restoring force;
The elastic body is disk-shaped, and has a plurality of cuts radially from the center of the disk toward the periphery, forming a tongue having a free end on the disk center side.
The heat generating member is pressed into the disc from the center side in a state in which the tongue is bent and deformed, and the elastic restoring force of the tongue brings the peripheral surface of the heat generating member and the tongue into close contact with each other.
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1 , wherein the elastic body is in elastic contact with the rotating cylinder and the heat generating member.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。 3. The fixing device according to claim 1 , wherein the plurality of cuts extend from the center of the disk of the elastic body to the peripheral edge thereof.
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の定着装置。 4. The fixing device according to claim 1, wherein the elastic body has a laminated structure of two layers, one of which has a thermal expansion coefficient different from that of the other layer.
前記弾性体は、前記ヒーターの前記非発熱部と弾性接触している
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の定着装置。 The heat generating member is a heater in which a heat generating portion is sandwiched between a non-heat generating portion in a longitudinal direction,
5. The fixing device according to claim 1 , wherein the elastic body is in elastic contact with the non-heat generating portion of the heater.
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an air blowing means for blowing air from outside the rotating cylinder to the elastic body so that the tongue of the elastic body bends in the thickness direction of the disc and toward the internal space of the rotating cylinder.
前記加熱部材は、
シートの幅方向に長尺な発熱部材と、
両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される回転筒体と、
弾性体を含み、前記弾性体が、弾性復元力によって、前記回転筒体と前記発熱部材の少なくとも1つに弾性接触するように前記開口に押入された遮蔽部材と、を備え、
前記弾性体の前記回転筒体の内部空間に面する側の熱反射率は、前記遮蔽部材の押入方向において反対側の熱反射率よりも高い
ことを特徴とする定着装置。 A fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by a heating member and a pressure member,
The heating member is
A heat generating member that is elongated in the width direction of the sheet;
a rotating cylinder having a cylindrical shape with both ends open, into which the heat generating member is inserted through the openings and which is heated by the heat generating member;
a shielding member including an elastic body, the elastic body being pressed into the opening so as to be in elastic contact with at least one of the rotating cylinder and the heat-generating member by an elastic restoring force;
a heat reflectance of the elastic body on a side facing the internal space of the rotating cylinder is higher than a heat reflectance of the opposite side in a pushing direction of the shielding member.
ことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の定着装置。 8. The fixing device according to claim 1, wherein the shielding members are pressed into the openings at both ends of the rotating cylinder.
前記ベルトを内部に収容する筐体と、
前記筐体に対して固定され、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、
前記ベルトが巻き掛けられ、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される加熱ローラーと、
前記加熱ローラーを、前記筐体に対して前記ベルトに張力が付与される方向に移動可能に支持する軸受と、
前記加熱ローラーが前記ベルトに張力を付与する方向に、前記軸受を付勢する付勢部材と、
弾性材料からなり、前記開口に差し込まれた遮蔽部材と、
前記ベルトの停止時であり前記加熱ローラーが加熱されていない装置未使用時に、前記遮蔽部材が前記加熱ローラーの内周面と隙間を空けて近接した状態になるように、前記遮蔽部材を前記筐体に固定支持する支持部材と、
を備え、
前記隙間の大きさは、装置使用中に前記ベルトの熱膨張により前記加熱ローラーが前記ベルトに張力が付与される方向に移動したとき、前記遮蔽部材が、前記加熱ローラーの内周面と弾性接触するようになる大きさである
ことを特徴とする定着装置。 A fixing device that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by an endless belt and a pressure member,
A housing that houses the belt therein;
a heat generating member fixed to the housing and elongated in the width direction of the sheet;
a heating roller around which the belt is wound, the heating roller being tubular with both ends open, the heating member being inserted through the openings and being heated by the heating member;
a bearing that supports the heating roller movably relative to the housing in a direction in which tension is applied to the belt;
a biasing member that biases the bearing in a direction in which the heating roller applies tension to the belt;
A shielding member made of an elastic material and inserted into the opening ;
a support member that fixes and supports the shielding member to the housing so that the shielding member is in close proximity to an inner circumferential surface of the heating roller with a gap therebetween when the belt is stopped and the heating roller is not heated and the device is not in use;
Equipped with
The size of the gap is such that when the heating roller moves in a direction in which tension is applied to the belt due to thermal expansion of the belt during use of the device, the shielding member is in elastic contact with the inner circumferential surface of the heating roller.
A fixing device comprising:
前記ベルトを内部に収容する筐体と、A housing that houses the belt therein;
前記筐体に対して固定され、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、a heat generating member fixed to the housing and elongated in the width direction of the sheet;
前記ベルトが巻き掛けられ、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される加熱ローラーと、a heating roller around which the belt is wound, the heating roller being tubular with both ends open, the heating member being inserted through the openings and being heated by the heating member;
前記加熱ローラーを、前記筐体に対して前記ベルトに張力が付与される方向に移動可能に支持する軸受と、a bearing that supports the heating roller movably relative to the housing in a direction in which tension is applied to the belt;
前記加熱ローラーが前記ベルトに張力を付与する方向に、前記軸受を付勢する付勢部材と、a biasing member that biases the bearing in a direction in which the heating roller applies tension to the belt;
弾性体を含み、前記開口に差し込まれた遮蔽部材と、a shielding member including an elastic body and inserted into the opening;
を備え、Equipped with
前記弾性体は、中心に中央孔を有する円板状をし、その周縁が前記加熱ローラーの内周面に固定され、その中央孔から周縁方向に放射状に複数の切り込みを入れて、前記中央孔側を自由端とする舌片が形成されており、the elastic body is in the shape of a disk having a central hole at its center, the periphery of the elastic body is fixed to the inner circumferential surface of the heating roller, and a plurality of cuts are made radially from the central hole toward the periphery to form a tongue having a free end on the side of the central hole;
前記長尺の前記発熱部材は、前記遮蔽部材の前記中央孔に挿通されており、The elongated heat generating member is inserted into the central hole of the shielding member,
前記ベルトの停止時であり前記加熱ローラーが加熱されていない装置未使用時に、前記舌片と前記発熱部材とが隙間を空けて近接した状態になり、When the belt is stopped and the heating roller is not heated, the tongue and the heat generating member are in close proximity to each other with a gap therebetween,
前記隙間の大きさは、装置使用中に前記ベルトの熱膨張により前記加熱ローラーが前記ベルトに張力が付与される方向に移動したとき、前記舌片が前記発熱部材と弾性接触するようになる大きさであるThe size of the gap is such that the tongue is in elastic contact with the heat generating member when the heating roller moves in a direction in which tension is applied to the belt due to thermal expansion of the belt during use of the device.
ことを特徴とする定着装置。A fixing device comprising:
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 1 to 10.
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