JP2014174439A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体に画像を定着する定着装置、及び定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device that fixes an image on a recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置においては、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式若しくは直接方式で未定着トナー画像が用紙等の記録媒体に形成される。そして記録媒体上に転写されて担持されている未定着トナー画像を加熱定着することにより複写物や記録物を得ることができる。定着に際しては、未定着画像を担持している記録媒体を、定着部材と加圧部材によって挟持搬送しながら未定着画像を加熱することにより、未定着画像のトナーが溶融軟化して記録媒体へ浸透することで、トナーが記録媒体に定着される。 In image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, or multi-function machines having these functions, image fixing methods such as electrophotographic recording, electrostatic recording, magnetic recording, etc. are not fixed by image transfer method or direct method. A toner image is formed on a recording medium such as paper. A copy or recorded matter can be obtained by heating and fixing the unfixed toner image transferred and carried on the recording medium. During fixing, the unfixed image is heated while the recording medium carrying the unfixed image is sandwiched and conveyed by the fixing member and the pressure member, so that the toner of the unfixed image is melted and softened and penetrates into the recording medium. As a result, the toner is fixed to the recording medium.
近年、画像形成装置に対して、省エネ化、高速化についての市場要求が強くなってきている。なかでも未定着トナー画像を定着させるための定着装置については、エネルギー消費が大きいので、省エネ化の観点から多くの提案がなされている。そのような定着装置として、熱ローラ方式、ベルト方式、セラミックヒータを用いたフィルム加熱方式(サーフ定着)、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。 In recent years, market demands for energy saving and high speed are increasing for image forming apparatuses. Among them, a fixing device for fixing an unfixed toner image consumes a large amount of energy, so that many proposals have been made from the viewpoint of energy saving. As such a fixing device, a heat roller method, a belt method, a film heating method (surf fixing) using a ceramic heater, a contact heating method fixing device such as an electromagnetic induction heating method, etc. are widely adopted.
ベルト方式の定着装置では、近年、更なるウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮化が望まれている(課題1)。ウォームアップ時間とは、電源投入時等、常温状態から印刷可能な所定温度(リロード温度)までに要する時間であり、ファーストプリント時間とは、印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間である。また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間当たりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷の始めに熱量が不足すること(所謂、温度落ち込み)が問題となっている(課題2)。 In the belt-type fixing device, in recent years, further reduction in warm-up time and first print time has been desired (Problem 1). The warm-up time is the time required from a normal temperature state to a predetermined printable temperature (reload temperature), such as when the power is turned on, and the first print time is the print operation after receiving a print request and preparing for printing. This is the time until the paper discharge is completed. Further, as the speed of the image forming apparatus increases, the number of sheets to be passed per unit time increases and the required heat amount increases, so that there is a problem that the heat amount is insufficient at the beginning of continuous printing (so-called temperature drop). (Problem 2).
前記課題1の問題を解決する方法として、非常に薄いフィルムを定着部材とするサーフ定着が提案されている。この方式は、ベルト方式に比べ、低熱容量化、小型化が可能であるが、耐久性に難があり、ニップ部のみを局所加熱するため、その他の部分では加熱されておらず、ニップ部の入口においてベルトが最も冷えた状態にあり、定着不良が発生し易いという問題がある。特に、高速機においては、ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある(課題3)。
As a method for solving the problem of
以上のような課題1〜3を解決するために、本出願人は特許文献1において提案を行っている。これは、無端ベルトを用いる構成にて、そのベルト全体を温めることを可能とし、加熱待機時からのファーストプリント時間を短縮することができ、且つ高速回転時の熱量不足を解消して、高生産性の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得るものである。
In order to solve the
図9に、特許文献1で提案された定着装置を概略的に示す。無端状の定着ベルト21の内部にパイプ状の金属熱伝導体22を、定着ベルト21の移動をガイドすることが可能なように固定して、金属熱伝導体22内のハロゲンヒータ23により金属熱伝導体22を介して定着ベルト21を加熱する。更に、定着ベルト21を介して金属熱伝導体22に接してニップ部Nを形成する加圧ローラ24を備え、加圧ローラ24の回転に連れ回りするようにして定着ベルト21を周方向に移動させる。このような構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることができ、加熱待機時からのファーストプリント時間を短縮し、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
FIG. 9 schematically shows the fixing device proposed in
しかしながら、更なる省エネ化、及びファーストプリント時間向上のためには熱効率を更に向上させる必要があり、金属熱伝導体を介さずに無端ベルトを直接加熱する構成を更に出願人は例えば特許文献2において提案した。この構成では、伝熱効率を大幅に向上させることにより消費電力を低減すると共に、加熱待機時からのファーストプリント時間を更に短縮することが実現可能である。また、金属熱伝導体レスによるコストダウンも可能となる。 However, in order to further save energy and improve the first print time, it is necessary to further improve the thermal efficiency, and the applicant further describes a configuration in which an endless belt is directly heated without using a metal heat conductor, for example, in Patent Document 2 Proposed. In this configuration, it is possible to reduce the power consumption by greatly improving the heat transfer efficiency and to further shorten the first print time from the heating standby time. In addition, the cost can be reduced without using a metal heat conductor.
ただ、定着部材である無端ベルトを内側から直接加熱する構成とする場合、熱源からの輻射熱が無端ベルト内部の構成部品も加熱してしまうため、内部構成部品の温度上昇による強度低下や熱変形といった不具合を発生する虞がある。本願出願人は、可撓性を有する無端ベルトを加圧回転体に当接させるに当たり、固定のニップ形成部材を用い、このニップ形成部材を支持部材を用いて無端ベルト内部で支持する構成を考案したが、固定のニップ形成部材は無端ベルトと摺擦する。そのため、ニップ形成部材の基材として比較的摩擦抵抗の低い耐熱樹脂を用いたり、PFAから成る摺擦シートを基材に巻き付け、更にシリコーンオイルやフッ素グリスから成る潤滑剤を含浸させる構成とする。けれども、熱源からの輻射熱により、基材や摺擦シートの熱変形や潤滑剤の揮発による故障や耐久性の低下が課題となる。 However, when the endless belt, which is a fixing member, is heated directly from the inside, the radiant heat from the heat source also heats the components inside the endless belt. There is a risk of malfunction. The applicant of the present application devised a configuration in which a fixed nip forming member is used to abut the flexible endless belt against the pressure rotating body, and the nip forming member is supported inside the endless belt using a support member. However, the fixed nip forming member rubs against the endless belt. Therefore, a heat resistant resin having a relatively low frictional resistance is used as the base material of the nip forming member, or a rubbing sheet made of PFA is wound around the base material, and further, a lubricant made of silicone oil or fluorine grease is impregnated. However, due to the radiant heat from the heat source, there is a problem of failure due to thermal deformation of the base material or the rubbing sheet or volatilization of the lubricant or deterioration of durability.
本発明の課題は、定着ベルトの内周側に熱源のほかにニップ形成部材やその支持部材を設ける場合に、それら部材を加熱することによる強度低下や熱変形を回避することにある。 An object of the present invention is to avoid strength reduction and thermal deformation due to heating of a nip forming member and its supporting member in addition to a heat source on the inner peripheral side of the fixing belt.
上記課題は、定着ベルトである無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に当接する加圧回転体と、前記ベルトの内側に配置され、前記ベルトを介して前記加圧回転体とで定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記ベルトの内側に配置された熱源とを有する定着装置において、前記支持部材と同じか、それよりも熱伝導性が高い熱伝達部材が前記支持部材に取り付けられ、装置本体のフレームに繋がれることによって、解決される。 The problem is that an endless belt, which is a fixing belt, a pressure rotator that is in contact with an outer peripheral surface of the belt, and a fixing nip disposed between the pressure rotator and the inner side of the belt via the belt. In a fixing device having a nip forming member that forms a portion, a support member that is disposed inside the belt and supports the nip forming member, and a heat source that is disposed inside the belt, whether the same as the support member This is solved by attaching a heat transfer member having higher thermal conductivity to the support member and connecting it to the frame of the apparatus main body.
本発明によれば、定着ベルトの内側に配置され、ニップ形成部材を支持する支持部材に高い熱伝導性の熱伝達部材が取り付けられ、これが装置本体のフレームに繋がれているので、ニップ形成部材や支持部材に与えられる熱が熱伝達部材を介して装置本体のフレームに逃がされ、放熱され、ニップ形成部材や支持部材の過熱が回避される。 According to the present invention, the heat transfer member having high heat conductivity is attached to the support member that is disposed inside the fixing belt and supports the nip formation member, and this is connected to the frame of the apparatus main body. Further, the heat applied to the support member is released to the frame of the apparatus main body through the heat transfer member, and is radiated to avoid overheating of the nip forming member and the support member.
先ず、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置の全体構成及び動作を図1により説明する。画像形成装置1は、タンデム型カラーレーザープリンタである。当然のことではあるが、本発明に係る画像形成装置は、この方式に限られるものではなく、また複写機やファクシミリ等も対象に含まれる。
First, the overall configuration and operation of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present invention will be described with reference to FIG. The
図1において、プリンタの装置本体の中央には、4つの作像部4Y,4M,4C,4Kが設けられている。各作像部4Y,4M,4C,4Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同じ構成となっているので、ブラックの作像部4Kに関してのみ構成説明する。その他の作像部4Y,4M,4Cでは符号表示を省略する。
In FIG. 1, four
作像部4Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電装置6と、感光体5の表面にトナーを供給する現像装置7と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニング装置8等を備えている。
The
各作像部4Y,4M,4C,4Kの下方には、感光体5の表面を露光する露光装置9が配設されている。露光装置9は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体5の表面へレーザー光を照射するようになっている。
Under the
各作像部4Y,4M,4C,4Kの上方には、転写装置3が配設されている。転写装置3は、転写体としての中間転写ベルト30と、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ31と、二次転写手段としての二次転写ローラ36と、二次転写バックアップローラ32とを備えている。更に、クリーニングバックアップローラ33や、テンションローラ34や、ベルトクリーニング装置35も備えている。
A transfer device 3 is disposed above the
中間転写ベルト30は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33及びテンションローラ34によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ32が回転駆動することによって、中間転写ベルト30は図の矢印で示す方向に周回走行(回転)するようになっている。
The
4つの一次転写ローラ31は夫々、各感光体5との間で中間転写ベルト30を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ31には、不図示の電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が各一次転写ローラ31に印加されるようになっている。
Each of the four
二次転写ローラ36は、二次転写バックアップローラ32との間で中間転写ベルト30を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ31と同様、二次転写ローラ36にも不図示の電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が二次転写ローラ36に印加されるようになっている。
The
ベルトクリーニング装置35は、中間転写ベルト30に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置35から延在する不図示の廃トナー移送ホースは、不図示の廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
The
プリンタ本体の上部には、ボトル収容部2が設けられており、ボトル収容部2には補給用のトナーを収容した4つのトナーボトル2Y,2M,2C,2Kが着脱可能に装着されている。各トナーボトル2Y,2M,2C,2Kと各現像装置7との間には、不図示の補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル2Y,2M,2C,2Kから各現像装置7へトナーが補給されるようになっている。
A bottle container 2 is provided in the upper part of the printer main body, and four
一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Pを収容した給紙トレイ10や、給紙トレイ10から用紙Pを搬出する給紙ローラ11等が設けられている。ここで、記録媒体の概念には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けられていてもよい。
On the other hand, at the bottom of the printer main body, a
プリンタ本体内には、用紙Pを給紙トレイ10から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Rが配設されている。搬送路Rにおいて、二次転写ローラ36よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Pを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラと称されるタイミング合わせローラ12が配設されている。
In the printer main body, a transport path R is provided for discharging the paper P from the
また、二次転写ローラ36よりも用紙搬送方向下流側には、定着装置20が配設されている。更に、定着装置20よりも搬送路Rの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ13が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ14が設けられている。
Further, the fixing
続いて、本例に係るプリンタの基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、各作像部4Y,4M,4C,4Kにおける各感光体5が不図示の駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体5の表面が帯電装置6によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体5の表面には、露光装置9からレーザー光が夫々照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
Next, the basic operation of the printer according to this example will be described. When the image forming operation is started, each
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ32が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト30を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ31に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ31と各感光体5との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
When the image forming operation is started, the secondary
その後、各感光体5の回転に伴い、感光体5上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、この一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体5上のトナー画像が中間転写ベルト30上に順次重ね合わされ転写される。かくして、中間転写ベルト30の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト30に転写されなかった各感光体5上のトナーは、クリーニング装置8によって除去される。その後、不図示の除電装置によって各感光体5の表面が除電され、表面電位が初期化される。
Thereafter, when each color toner image on the
画像形成装置の下部では、給紙ローラ11が回転駆動を開始し、給紙トレイ10から用紙Pが搬送路Rに送り出される。搬送路Rに送り出された用紙Pは、レジストローラ12によってタイミングを計られて、二次転写ローラ36と二次転写バックアップローラ32との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ36には、中間転写ベルト30上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。
In the lower part of the image forming apparatus, the paper feed roller 11 starts to rotate, and the paper P is sent out from the
その後、中間転写ベルト30の周回走行に伴って、中間転写ベルト30上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、この二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト30上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。また、このとき用紙Pに転写されなかった中間転写ベルト30上の残トナーは、ベルトクリーニング装置35によって除去され、除去されたトナーは不図示の廃トナー収容器へと搬送され回収される。
Thereafter, when the toner image on the
その後、用紙Pは定着装置20へと搬送され、定着装置20によって用紙P上のトナー画像が用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラ13によって装置外へ排出され、排紙トレイ14上にストックされる。
Thereafter, the paper P is conveyed to the fixing
以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つの作像部4Y,4M,4C,4Kのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像部を使用して2色又は3色の画像を形成したりすることも当然可能である。
The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on a sheet. A single color image can be formed using any one of the four
次に、図2に基づき、本実施形態に係る定着装置を説明する。定着装置20は、可撓性の無端ベルトである定着ベルト21と、その外周面に当接する加圧回転体(加圧部材)である加圧ローラ24と、熱源であるハロゲンヒータ23とを有し、このハロゲンヒータにより定着ベルト21が内周側から直接加熱される。
Next, the fixing device according to this embodiment will be described with reference to FIG. The fixing
定着ベルト21の内周側には、定着ベルト21を介して対向する加圧ローラ24と定着ニップ部Nを形成するニップ形成部材26が配置され、定着ベルト内面と直接、若しくは不図示の低摩擦シートを介して間接的に摺擦するようになっている。ニップ形成部材26は、耐熱性部材で構成され、定着ベルト21の軸方向又は加圧ローラ24の軸方向に渡って長尺に配設されている。
A
図2では定着ニップ部Nの形状が平坦状であるが、ニップ形成部材26か加圧ローラ24の側が窪んだ凹形状やその他の形状であってもよい。ニップ形成部材26の側が窪んだ凹形状であれば、用紙先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上してジャムの発生を抑制できる。
In FIG. 2, the shape of the fixing nip portion N is flat, but may be a concave shape in which the
定着ベルト21は、ニッケルやSUS等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料を用いた薄肉で可撓性を有する無端状のベルト若しくはフィルムで構成されている。ベルトの外周表面はPFA、PTFE等の離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。定着ベルト21の基材と離型層の間にはシリコーンゴム等で形成された弾性層があってもよい。弾性層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写して画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が残る不具合を生じる可能性がある。これを改善するために、シリコーンゴムの弾性層を100[μm]以上設けるのがよい。シリコーンゴムの変形により、微小な凹凸が吸収される。
The fixing
定着ベルト21の内部には、ニップ形成部材26を支持するための支持部材27(ステー)が設けられ、加圧ローラ24により圧力を受けるニップ形成部材26の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅が得られるようになっている。ステンレス、鉄、アルミ等の金属から成る支持部材27は両端部(紙面に垂直な方向での両端)で、フランジ付き保持部材28に保持固定されることで、位置決めされている。また、ハロゲンヒータ23と支持部材27の間には反射部材29が備えられ、ハロゲンヒータ23からの輻射熱等により支持部材27が加熱されるという無駄なエネルギー消費を抑制している。反射部材29を備える代わりに、支持部材27の表面に断熱若しくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることが可能である。熱源は、図示したハロゲンヒータでもよいが、IHであってもよいし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であってもよい。
A support member 27 (stay) for supporting the
加圧ローラ24では、金属製の芯金24a上に弾性ゴム層24bがあり、更に離型性を得るために表面に離型層(PFA又はPTFE層)が設けられている。加圧ローラ24は、画像形成装置に設けられたモータ等の駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され、回転する。また、加圧ローラ24は不図示のスプリング等により定着ベルト21側に押し付けられ、弾性ゴム層が押し潰されて変形することで、所定のニップ幅を確保している。加圧ローラ24は中空のローラでも中実のローラであってもよく、中空のローラの場合、加圧ローラ24内にハロゲンヒータ等の熱源を有していてもよい。弾性ゴム層はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ24内に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり、定着ベルトの熱が奪われ難くなるので、より望ましい。
In the
加圧ローラ24により定着ベルト21が連れ回り回転する。既述のように、加圧ローラ24が不図示の駆動源により回転し、定着ニップ部Nでベルトに駆動力を伝達することにより、定着ベルト21が回転する。定着ベルト21は定着ニップ部Nで加圧ローラ24とニップ形成部材26とにより挟み込まれて回転し、定着ニップ部以外では両端で保持部材28のフランジにガイドされ、走行する。
The fixing
この定着装置20には、更に熱伝達部材42が支持部材27に付設されている。熱源たるハロゲンヒータに近接する支持部材27は、反射部材29の反射率や雰囲気温度の影響を受け易いだけでなく、ニップ形成部材26を支持するために剛性を確保すべく、ステンレス、鉄、アルミ等の金属材料を用いるのが一般的で、吸熱が顕著である。支持部材27が高温になると、支持部材27に支持されたニップ形成部材26も高温となる。定着ベルト21と摺擦する固定のニップ形成部材26の基材は摩擦抵抗の低い樹脂で形成され、あるいはPFA製の摺擦シートが巻き付けられているので、高温の程度が進むと、溶解、変形する虞がある。そこで熱源から支持部材27やニップ形成部材26へ伝わる熱を熱伝達部材42により逃がすことで、これら部材の温度上昇を抑制するのである。熱伝達部材42は例えば銅やアルミ等の支持部材27と同じか、それよりも熱伝導性に優れた材料から構成され、ニップ形成部材26と支持部材27の間に配置されている。高伝熱性の熱伝達部材42が用紙搬送方向に直交するベルト幅方向、即ち、支持部材27の長手方向に延在することで、小サイズ紙を連続通紙する場合にも、ニップ形成部材26や支持部材27の局所的温度上昇を回避して、長手方向での温度分布のムラを解消できる。そして、図3に示すように、熱伝達部材42は支持部材27の長手方向全幅にわたり、その長手方向両端は、保持部材28よりも更に外側に位置する装置本体のフレーム(側板)43に繋がれている。熱源による直接的な加熱対象でないフレーム43はたいていの場合、鋼製で熱が伝わり易く、支持部材47やニップ形成部材26に比べて表面積が大きく、伝達された熱はフレーム43に広がって放熱することになり、ニップ形成部材26等の過熱を回避できる。熱伝達部材42として、薄型のヒートパイプやヒートシンク、グラファイトシートを用いることも考えられる。また金、銀、銅等を表面コーティングして熱伝達部材42の高伝達性を得るようにしてもよい。
In the fixing
熱伝達部材42は、ニップ形成部材26と支持部材27の間でなく、図4に示すように、支持部材27の熱源に面した部分に配置して、フレームへ放熱して、支持部材27、ひいてはニップ形成部材26の温度上昇を抑制してもよい。
As shown in FIG. 4, the
本例では、装置の大型化によるコストアップや省エネ性の低下を抑えるため、各部品を小型化し、定着ベルト21の内部にニップ形成機構と熱源を集約している。そのため、熱源たるハロゲンヒータに近接する部材は、反射部材29の反射率や雰囲気温度の影響を受け易く、高温になり易い。高い吸熱性を有する支持部材27、ひいてはニップ形成部材26が高温に晒されると、熱変形等による破損や部品寿命の低下を招く課題がある。熱伝達部材42を設けて、支持部材27の熱を、熱伝達部材42から装置本体のフレーム43を経て放熱することで、部品の短寿命化を抑制することができる。
In this example, in order to suppress an increase in cost and a decrease in energy saving due to an increase in the size of the apparatus, each component is reduced in size, and a nip forming mechanism and a heat source are integrated inside the fixing
図5に、定着装置の別例を示す。図2の例では熱源をハロゲンヒータ1本で構成するのに対し、本例では、様々な用紙幅対応のため、3本のハロゲンヒータ23A,23B,23Cで構成する点が異なる。様々な用紙幅に対応した複数のヒータを設けることで、過度の熱量供給を抑制し、省エネ性の向上に繋げている。なお、図2の例と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 5 shows another example of the fixing device. In the example of FIG. 2, the heat source is composed of one halogen heater, whereas in this example, it is composed of three
図6に、定着装置の更に別例を示す。この例では、熱伝達部材42や複数の用紙幅対応のために複数の熱源(2個)を備えるほか、遮光部材25を備えている。遮光部材25は、図7に示すように、夫々の用紙幅に合わせた遮光幅を複数有するような段付き形状となっている。遮光部材25は、定着ベルト21の内側に沿って、非接触で回動するように構成され、各用紙幅に対応した位置に移動して加熱に不必要な領域を遮光する。図8に、A3通紙時とハガキ通紙時での遮光部材25の位置を示す。このような構成により、幅の狭い用紙を連続通紙する場合でも、非通紙領域が過昇温状態になることを回避でき、過昇温領域をキャンセルするために生産性を落とす等の制御を行う必要がない。また、遮光部材を併用することによって、複数の用紙幅対応のために必要とする熱源の数を減らすることが可能である。本例のような構成の定着装置であっても、熱伝達部材42によって支持部材27の熱を定着ベルト21に伝達させて、支持部材27の過熱による問題を回避させる。
FIG. 6 shows still another example of the fixing device. In this example, in addition to the
以上、本発明を好適な実施形態に基づき説明したが、本発明は説明した構成に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on preferred embodiment, this invention is not limited to the demonstrated structure, In the range which does not deviate from the summary, it can change variously.
20 定着装置
21 定着ベルト
23 ハロゲンヒータ(熱源)
24 加圧ローラ
26 ニップ形成部材
27 支持部材
28 保持部材
29 反射部材
42 熱伝達部材
20
24
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