JP7046707B2 - 送風冷却機構、画像加熱装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体を冷却するための送風冷却機構であって、
送風口を有するダクトと、
前記加熱回転体の所定の領域を冷却するために、前記ダクトを介して前記送風口に向かって空気を吹き込むファンと、
前記送風口を開閉するように移動可能な第1のシャッタ部材と、
前記第1のシャッタ部材と協働して前記送風口を開閉するように移動可能な第2のシャッタ部材であって、前記送風口を開くときに前記第2のシャッタ部材の一部が前記第1のシャッタ部材が重なる第2のシャッタ部材と、
前記第2のシャッタ部材に係合して前記第2のシャッタ部材に駆動力を伝える第1のギアと、
前記第1のシャッタ部材が前記第2のシャッタ部材の移動に伴って移動するように、前記第2のシャッタ部材から前記第1のシャッタ部材に駆動力を伝える第2のギアと、
前記ダクトに設けられ、前記第2のシャッタ部材と嵌合し、前記第2のシャッタ部材が前記送風口を開閉する際に前記第2のシャッタ部材の移動を案内する第1のガイド部と、
前記第2のシャッタ部材に設けられ、前記第1のシャッタ部材と嵌合し、前記第1のシャッタ部材が前記送風口を開閉する際に前記第1のシャッタ部材の移動を案内する第2のガイド部と、を備え、
前記第2のガイド部は、前記第1のシャッタ部材が前記送風口を閉じる位置に位置するときに、前記第1のシャッタ部材が前記第2のシャッタ部材と係合する位置まで前記第1のシャッタ部材の移動方向に沿って延びるように配置されていることを特徴とする。
(画像形成装置)
図2は電子写真技術を用いた画像形成装置Aの一例の概略構茂を示す模式的断面図である。本実施例では画像形成装置Aはパソコン等の外部ホスト装置200から制御回路部(CPU)100に入力したプリントジョブ(画像形成ジョブ)に対応した画像形成動作を実行してトナー像を形成した画像形成物をプリントアウトするモノクロプリンタである。
ここで、定着装置6について、正面(前面)とは用紙Pの導入口側の面、背面(後面)とはその反対側の面、左右とは定着装置6を正面から見て左(L)又は右(R)である。長手方向とは回転体の軸線方向又は母線方向、短手方向とは長手方向に直交する方向である。上下とは重力方向において上又は下である。定着装置6の構成部材についても同様である。
加熱回転体としての定着フィルム(定着ベルト、可撓性スリーブ:以下、フィルムと記す)13は、可撓性・耐熱性を有する薄肉無端状の伝熱部材であり、自由状態においては自身の弾性によりほぼ円筒状を呈する。
ヒータ11は通電により有効発熱領域幅W11(図7)の全長部が急峻に昇温する低熱容量の細長の板状発熱体であり、本実施例ではセラミックヒータである。このヒータ11は、細長薄板状の熱伝導が良好なAlN(窒化アルミニウム)などの基板上(セラミック基板)にAg・Pdなどの導電ペーストを厚膜印刷し焼成することで発熱体(抵抗発熱体、通電発熱抵抗層)を形成する。
断熱ホルダ(ヒータ保持部材:以下、ホルダと記す)12は、フィルム13の長手方向(幅方向)に沿って長い部材であり、液晶ポリマー・フェノール樹脂・PPS・PEEK等の耐熱性樹脂により形成さる。熱伝導率が低いほどヒータ11の熱を奪熱する事がなく、効率的にフィルム13に熱を伝えることができるので、樹脂層中にガラスバルーンやシリカバルーン等のフィラーを内包してあってもよい。ヒータ11はホルダ12の下面にホルダ長手に沿って形成されている溝部12a(図8)に表面側を外向きにして嵌め込まれて保持されている。また、ホルダ12はフィルム13の回転を案内する役目も持つ。
加圧ステイ(以下、ステイと記す)14は、フィルム13の長手方向に沿って長く、加圧ローラ20からの反力を受ける剛性部材であり、高い圧力を掛けられても撓みにくい材質であることが望ましい。本実施例においては金属ステイであり、横断面U字形のSUS304の型材を用いている。ステイ14は、ホルダ12の上面側に配設されてホルダ12と接触し、アセンブリ10全体の撓みや捩れを抑制する。
フィルム13は、上記のヒータ11、ホルダ12、ステイ14の組立体に対してルーズに外嵌(外挿)されている。ステイ14の両端部14a(図8)はそれぞれフィルム13の両端部の開口部から外方に突出している。そのステイ14の両端部14aに対してそれぞれ一端側と他端側の定着フランジ(以下、フランジと記す)15(L・R)が嵌着されている。フィルム13はその嵌着されたフランジ15(L・R)の対向する端部規制面(鍔座部)15a間に位置している。
加圧ローラ20は、SUS・SUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材)・Al等の金属製芯金21の外側に、弾性ソリッドゴム層、弾性スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴム層等の弾性層22からなる弾性ローラである。
加圧ローラ20の芯金21の他端側(駆動側)には同心一体に駆動ギア27(図4・図8)が配設されている。このギア27に対して、制御回路部100(図9)により制御される定着モータ駆動回路111にて駆動される定着モータ(駆動源)M1の駆動力が駆動伝達機構(不図示)を介して伝達される。これにより、加圧ローラ20が駆動回転体として図6において矢印R20の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。
送風冷却機構30を説明する。送風冷却機構30は、装置に使用可能な最大幅の用紙よりも小さい幅(幅狭)の用紙を連続通紙した際に生じる、アセンブリ10の非通紙部昇温を送風により冷却する冷却手段である。
冷却装置30のシャッタ部材と冷却ファンの配置は、駆動ピニオンギア(駆動部材)41の回転中心を通る直線に対して対称関係にあるため、代表して右半部側を説明する。特に説明がない場合、左半部と右半部は同様の構成である。
シャッタ開閉動作に関して説明する。右側のシャッタ機構34Rの外シャッタ部材37Rには、折り曲げ縁部において、各種幅サイズの用紙に対応して決められた複数のセンサフラグ39(図3・図10において破線で囲まれている部分)が設けられている。また、そのセンサフラグ39のエッジ部を検出する第1と第2のフォトセンサ40A・40Bが右側ダクト32Rに固定して配置されている。その第1と第2のフォトセンサ40A・40Bによるセンサフラグ39のエッジ部検知情報が図9のようにA/Dコンバータ300を介して制御回路部100に入力される。
次に、本実施例の特徴となるシャッタの開閉動作の構成に関して、図1、図15から図19を用いて、詳細に説明する。左側のシャッタ機構34Lと右側のシャッタ機構34Rにおけるシャッタ開閉動作については同様な動きである。ただし、動作方向は左右のシャッタ機構34(L・R)において互いに逆関係となる。以下においては、右側のシャッタ構成34Rのシャッタ開閉動作を代表して詳細に説明することとする。
(1)以上、本発明の実施例について説明したが、各実施例で例示した寸法・条件等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。本発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、本発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。例えばローラ定着方式、IH定着方式の定着装置と実施例の様な送風冷却機構とを組み合わせても良い。
Claims (12)
- 記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体を冷却するための送風冷却機構であって、
送風口を有するダクトと、
前記加熱回転体の所定の領域を冷却するために、前記ダクトを介して前記送風口に向かって空気を吹き込むファンと、
前記送風口を開閉するように移動可能な第1のシャッタ部材と、
前記第1のシャッタ部材と協働して前記送風口を開閉するように移動可能な第2のシャッタ部材であって、前記送風口を開くときに前記第2のシャッタ部材の一部が前記第1のシャッタ部材が重なる第2のシャッタ部材と、
前記第2のシャッタ部材に係合して前記第2のシャッタ部材に駆動力を伝える第1のギアと、
前記第1のシャッタ部材が前記第2のシャッタ部材の移動に伴って移動するように、前記第2のシャッタ部材から前記第1のシャッタ部材に駆動力を伝える第2のギアと、
前記ダクトに設けられ、前記第2のシャッタ部材と嵌合し、前記第2のシャッタ部材が前記送風口を開閉する際に前記第2のシャッタ部材の移動を案内する第1のガイド部と、
前記第2のシャッタ部材に設けられ、前記第1のシャッタ部材と嵌合し、前記第1のシャッタ部材が前記送風口を開閉する際に前記第1のシャッタ部材の移動を案内する第2のガイド部と、を備え、
前記第2のガイド部は、前記第1のシャッタ部材が前記送風口を閉じる位置に位置するときに、前記第1のシャッタ部材が前記第2のシャッタ部材と係合する位置まで前記第1のシャッタ部材の移動方向に沿って延びるように配置されていることを特徴とする送風冷却機構。 - 前記第1のシャッタ部材及び前記第2のシャッタ部材は、前記閉じ位置と、前記送風口の開口幅を第1の幅にするための第1の開き位置と、前記送風口の開口幅を前記第1の幅よりも大きい第2の幅にするための第2の開き位置と、を取り得るように移動可能であって、
前記第1のシャッタ部材及び前記第2のシャッタ部材が前記第2の開き位置に位置するときに前記第1のシャッタ部材と前記第2のシャッタ部材が互いに重なり合う領域は、前記第1のシャッタ部材及び前記第2のシャッタ部材が前記第1の開き位置に位置するときに前記第1のシャッタ部材と前記第2のシャッタ部材が互いに重なり合う領域よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の送風冷却機構。 - 前記第1のシャッタ部材及び前記第2のシャッタ部材の前記第1の開き位置及び前記第2の開き位置を検知する検知手段を有することを特徴とする請求項2に記載の送風冷却装置。
- 前記ダクトに前記ファンが配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の送風冷却装置。
- 第1のシャッタ機構と第2のシャッタ機構を含む複数のシャッタ機構を備え、
前記複数のシャッタ機構は、それぞれ前記第1のシャッタ部材、前記第2のシャッタ部材及び前記第2のギアを含み、
記録材の搬送が中央基準搬送であり、
前記ダクトは、第1の送風口と第2の送風口を含み、前記第1の送風口及び前記第2の送風口は、前記中央基準搬送の基準線に対して対称的に配置され、
前記第1のシャッタ機構及び前記第2のシャッタ機構は、前記第1の送風口及び前記第2の送風口に対応して配置されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の送風冷却装置。 - 記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、
請求項1に記載の送風冷却機構と、を有することを特徴とする画像加熱装置。 - 請求項6に記載の画像加熱装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 前記送風口は、前記加熱回転体の一端側と対向する前記ダクトの一端側に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の画像加熱装置。
- 第1のシャッタ機構と第2のシャッタ機構を含む複数のシャッタ機構を備え、
前記複数のシャッタ機構は、それぞれ前記第1のシャッタ部材、前記第2のシャッタ部材及び前記第2のギアを含み、
前記ダクトは、第1の送風口と第2の送風口を含み、前記第1の送風口は、前記加熱回転体の一端側に対向する前記ダクトの一端側に設けられ、前記第2の送風口は、前記加熱回転体の他端側に対向する前記ダクトの他端側に設けられ、
前記第1のシャッタ機構及び前記第2のシャッタ機構は、前記第1の送風口及び前記第2の送風口に対応して配置されていることを特徴とする請求項6に記載の画像加熱装置。 - 前記第1のシャッタ部材及び前記第2のシャッタ部材は、前記送風口を開閉する際に同じ方向に移動することを特徴とする請求項1に記載の送風冷却機構。
- 前記第1のシャッタ部材及び前記第2のシャッタ部材は、前記送風口を開閉する際に、前記加熱回転体の回転軸線方向に沿って移動することを特徴とする請求項1に記載の送風冷却機構。
- 前記第1のシャッタ部材は、移動方向に関して前記第2のシャッタ部材の外側に位置することを特徴とする請求項1に記載の送風冷却機構。
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