JP7230665B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Description
この発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device used in image forming apparatuses such as copiers and printers, and an image forming apparatus equipped with this fixing device.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置の定着装置として、ハロゲンランプ等の加熱手段により加熱された定着ベルト、定着ローラ等の加熱部材と加圧ローラ等の加圧部材とを圧接して形成されたニップ部に、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置が、装置の簡便性等の観点から広く利用されている。 As a fixing device for an electrophotographic image forming apparatus such as a copier, printer, facsimile machine, or a multifunction machine of these, a fixing belt heated by a heating means such as a halogen lamp, a heating member such as a fixing roller, a pressure roller, etc. A fixing device of a heat roller fixing system that heats and presses a recording material having a toner image transferred thereon while nipping and conveying the recording material in a nip portion formed by press-contacting the pressure member of the fixing device from the viewpoint of simplicity of the device, etc. widely used from
ところで、小サイズ紙を定着装置に連続通紙すると、加熱部材や加圧部材の長さ方向における用紙通過部分は加熱部材の熱が用紙に吸収されるため温度上昇を抑制されるが、用紙の非通過部分である加熱部材や加圧部材の両端部、特に用紙の幅方向の両端部近傍において温度が上昇し続け、機能部材が破損し大量の超微粒粉塵(UFP)が発生する恐れがある。 By the way, when small size paper is continuously passed through the fixing device, the heat of the heating member is absorbed by the paper at the paper passing portion in the longitudinal direction of the heating member and the pressure member, so that the temperature rise is suppressed. The temperature continues to rise at both ends of the heating member and pressure member, which are non-passing parts, especially near both ends in the width direction of the paper. .
このため、従来では、加熱部材や加圧部材の局部的な温度上昇を抑制するために均熱ローラを使用し、この均熱ローラを加圧部材と接触させることで加圧部材等の長さ方向における温度の均一化を行ったり、パルス位相変調制御(PPM(Pulse Phase Modulation)制御)を用いて生産性を落とすこと等で対応していた。 For this reason, conventionally, a soaking roller is used in order to suppress the local temperature rise of the heating member and the pressing member, and the length of the pressing member is increased by bringing the soaking roller into contact with the pressing member. This has been dealt with by, for example, uniforming the temperature in the direction or lowering the productivity by using pulse phase modulation (PPM) control.
しかし、均熱ローラは加圧部材に直接接触することから、紙粉、トナー等の汚れによって加圧部材にダメージを与え、加圧部材等の寿命を縮めていた。またPPM制御では生産性を落とすため印字終了まで時間がかかり、その分ユーザーを待たせてしまうという問題があった。 However, since the soaking roller is in direct contact with the pressurizing member, the pressurizing member is damaged by dirt such as paper dust and toner, shortening the life of the pressurizing member. In addition, since the PPM control lowers productivity, it takes a long time to finish printing, and there is a problem that the user has to wait for that amount of time.
そこで、吹出ファンによる冷却用のエアを吹き付けて加圧部材を冷却する技術が提案されている(例えば特許文献1及び2)。
Therefore, techniques have been proposed in which cooling air is blown by a blowout fan to cool the pressurizing member (for example,
ところで、冷却用のエアの吹き付けにより加圧部材の冷却する技術においては、部品の隙間からエアが漏れると、問題が生じる場合がある。例えば、加熱側の温度を制御するための温調センサまでエアが回り込んでしまうと、精度の高い制御を行えなくなり、定着不良等が発生する恐れがあるが、特許文献1及び2に記載の技術では、次のような課題がある。 By the way, in the technique of cooling the pressurizing member by blowing cooling air, a problem may occur when air leaks from gaps between components. For example, if the air reaches the temperature control sensor for controlling the temperature on the heating side, high-precision control cannot be performed, and there is a risk of poor fixing or the like. Technology has the following issues.
即ち、特許文献1では、冷却用のエアを加圧ローラの回転方向とは逆に吹き付けたり、加圧ローラに対してエアを供給する送風ダクトのリブを90度以上傾斜させることで、ローラ下流側へのエアの漏れを防止している。しかし、送風ダクトと加圧ローラの間には隙間があるため、その隙間からエアが漏れるという課題がある。
That is, in
また、特許文献2では、温調センサまでエアが回り込まないように規制部材を加圧ローラに接触させてエアの漏れを防止しているが、規制部材と加圧ローラの接触により加圧ローラにダメージを与え、定着装置の寿命を縮めてしまうという課題がある。
Further, in
この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、冷却用のエアを流して加圧部材を冷却する定着装置であって、規制部材が加圧部材に接触して加圧部材にダメージを与える問題を生じることなく、エアの漏れを効率よく防止しながら、加圧部材を冷却することができる定着装置及び画像形成装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a technical background, and is a fixing device that cools a pressure member by flowing cooling air, in which a regulating member contacts the pressure member to apply pressure. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of cooling a pressure member while efficiently preventing air leakage without causing damage to the pressure member.
上記目的は以下の手段によって達成される。
(1)加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材と、通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトには、加圧部材側の面が開口するとともにファンから供給される冷却用のエアがエア流入口から流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入し排出口から排出されるまでに加圧部材側の開口部で加圧部材の周面に接触して加圧部材を冷却したエアを、エア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられていることを特徴とする定着装置。
(2)加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材と、通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、前記分流ガイドは、前記加圧部材と前記分流ガイドの隙間を通る前記エアの流れを打ち消す流れを生じるようにエアを分流することを特徴とする定着装置。
(3)加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材と、通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、前記分流ガイドは、前記加圧部材とは非接触に配置された回転体により構成されていることを特徴とする定着装置。
(4)加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材と、通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、前記分流ガイドは、前記加圧部材と平行状に配置され加圧部材とは逆方向に回転する回転体により構成されていることを特徴とする定着装置。
(5)前記冷却ダクトには、前記分流ガイドによって分流された冷却用のエアの一部を、前記加圧部材と前記分流ガイドの隙間を通る前記エアの流れと対向するように導く案内部が設けられている前項2に記載の定着装置。
(6)前記エアの流入方向の上流側から、前記加圧部材、前記分流ガイド、前記案内部の順で、これらの加圧部材、分流ガイド、案内部が配置されている前項5に記載の定着装置。
(7)加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材と、通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、前記分流ガイドの表面に、複数の突起か複数の凹部の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする定着装置。
(8)前記分流ガイドの回転に伴い、前記冷却ダクトに流入した前記エアは前記加圧部材の長さ方向の端部側に分流される前項3~7のいずれかに記載の定着装置。
(9)加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材と、通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、を備え、前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、前記分流ガイドの表面に螺旋形状の突起が形成されていることを特徴とする定着装置。
(10)前記加圧部材と前記分流ガイドの隙間を第1の隙間とし、前記分流ガイドと前記案内部の隙間を第2の隙間としたとき、前記第1の隙間よりも第2の隙間の方が大きい前項5または6に記載の定着装置。
(11)前項1~10のいずれかに記載の定着装置と、前記定着装置における加圧部材を冷却するための冷却用のエアを供給するファンと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
The above objects are achieved by the following means.
(1) A rotatable pressure member forming a paper passage portion between itself and the heating member, and a cooling fan supplied from a fan disposed near the pressure member on the opposite side of the paper passage portion. a cooling duct for guiding air to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member to cool the cooling duct, the cooling duct having an opening on the pressurizing member side and supplying cooling from a fan. an air inflow space into which the air flows in from the air inflow port , an exhaust port from which the air that has flowed into the air inflow space is discharged, and an opening on the pressurizing member side from which the air flows into the air inflow space and is discharged from the
(2) a rotatable pressurizing member forming a paper-passing portion between itself and the heating member; a cooling duct for guiding air to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling, the cooling duct having an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows; A discharge port for discharging the air that has flowed into the air inflow space, and a flow division guide that divides the air that flowed into the air inflow space within the air flow space are provided. A fixing device that divides air so as to generate a flow that cancels the flow of air that passes through a gap of a dividing guide.
(3) a rotatable pressurizing member forming a paper-passing portion between itself and the heating member; a cooling duct for guiding air to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling, the cooling duct having an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows; A discharge port for discharging the air that has flowed into the air inflow space and a branch guide that divides the air that has flowed into the air inflow space are provided, and the flow branch guide is different from the pressure member. A fixing device comprising a rotating body arranged in a non-contact manner.
(4) a rotatable pressure member forming a paper passage portion between itself and the heating member; a cooling duct for guiding air to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling, the cooling duct having an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows; A discharge port for discharging the air that has flowed into the air inflow space and a branch guide that divides the air that has flowed into the air inflow space within the air inflow space are provided, and the flow division guide is parallel to the pressurizing member. A fixing device comprising a rotating body arranged in a shape and rotating in a direction opposite to that of a pressing member.
(5) The cooling duct has a guide portion that guides part of the cooling air split by the split guide so as to face the flow of the air passing through the gap between the pressure member and the split guide. 3. The fixing device according to 2 above.
(6) The above item 5, wherein the pressurizing member, the split flow guide, and the guide portion are arranged in the order of the pressurizing member, the split flow guide, and the guide portion from the upstream side in the inflow direction of the air. Fixing device.
(7) A rotatable pressurizing member forming a paper-passing portion between itself and the heating member, and a cooling fan provided near the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper-passing portion and supplied from a fan. a cooling duct for guiding air to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling, the cooling duct having an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows; A discharge port for discharging the air that has flowed into the air inflow space and a branch guide that divides the air that has flowed into the air inflow space within the air inflow space are provided. A fixing device, wherein at least one of a plurality of concave portions is formed.
(8) The fixing device according to any one of (3) to (7) above, wherein the air that has flowed into the cooling duct is diverted to the end portion side in the length direction of the pressure member as the flow dividing guide rotates.
(9) A rotatable pressurizing member forming a paper-passing portion between itself and the heating member, and a cooling fan provided near the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper-passing portion and supplied from a fan. a cooling duct for guiding air to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling, the cooling duct having an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows; A discharge port for discharging the air that has flowed into the air inflow space and a branch guide that divides the air that has flowed into the air inflow space within the air inflow space are provided, and the surface of the branch flow guide has a spiral projection. A fixing device comprising :
(10) When the gap between the pressure member and the flow dividing guide is defined as a first gap, and the gap between the flow dividing guide and the guide portion is defined as a second gap, the second gap is larger than the first gap. 7. The fixing device according to the preceding item 5 or 6 , wherein the larger the
(11) An image forming apparatus comprising: the fixing device according to any one of the
前項(1)に記載の発明によれば、加熱部材との間に通紙部を形成する回転可能な加圧部材の通紙部と反対側の位置に備えられた冷却ダクトのエア流入空間にファンから供給される冷却用のエアが流入し、排出口から排出されるまでに、エア流入空間の加圧部材側の開口部で加圧部材の周面の被冷却部位に接触することにより、加圧部材が冷却される。加圧部材を冷却したエアは分流ガイドによりエア流入空間内で分流される。このため、エア流入空間におけるエアの流れを分流ガイドにより制御することができ、冷却ダクトと加圧部材との隙間へのエアの流れを抑制するといった制御が可能となる。しかも、規制部材を加圧部材に接触させる必要はないから、規制部材と加圧ローラの接触により加圧ローラにダメージを与えるといった不都合もない。 According to the invention described in the preceding item (1), the air inflow space of the cooling duct provided on the opposite side of the paper-passage portion of the rotatable pressure member that forms the paper-passage portion between itself and the heating member. Cooling air supplied from the fan comes into contact with the part to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member at the opening of the air inflow space on the pressurizing member side until it is discharged from the outlet. The pressure member is cooled. The air that has cooled the pressure member is split within the air inflow space by the split guide. Therefore, the flow of air in the air inflow space can be controlled by the branch flow guide, and control such as suppressing the flow of air to the gap between the cooling duct and the pressurizing member is possible. Moreover, since it is not necessary to bring the regulating member into contact with the pressure member, there is no problem that the pressure roller is damaged due to the contact between the regulating member and the pressure roller.
前項(2)に記載の発明によれば、分流ガイドは、加圧部材と分流ガイドの隙間を通るエアの流れを打ち消す流れを生じるようにエアを分流するから、加圧部材と分流ガイドの隙間を通ってエアが加熱部材側へ流れ込むのをより確実に抑制できる。 According to the invention described in the preceding item (2), the flow dividing guide divides the air so as to generate a flow that cancels the flow of air passing through the gap between the pressure member and the flow dividing guide. It is possible to more reliably suppress the flow of air to the heating member side through the .
前項(3)に記載の発明によれば、分流ガイドは、加圧部材とは非接触に配置された回転体により構成されているから、回転体の回転によりエアを分流できる。 According to the invention described in the above item (3), since the flow dividing guide is composed of the rotating body arranged out of contact with the pressurizing member, the air can be divided by the rotation of the rotating body.
前項(4)に記載の発明によれば、分流ガイドは、加圧部材と平行状に配置され加圧部材とは逆方向に回転する回転体により構成されているから、加圧部材と分流ガイドの隙間を通るエアの流れを打ち消す流れをより確実に生じるようにエアを分流することができる。 According to the invention described in the preceding item (4), since the flow dividing guide is composed of a rotating body that is arranged in parallel with the pressure member and rotates in a direction opposite to the pressure member, the pressure member and the flow dividing guide The air can be diverted to more reliably create a flow that counteracts the flow of air through the gap.
前項(5)に記載の発明によれば、冷却ダクトには、分流ガイドによって分流された冷却用のエアの一部を、加圧部材と分流ガイドの隙間を通るエアの流れと対向するように導く案内部が設けられているから、加圧部材と分流ガイドの隙間を通るエアの流れを打ち消すエアの流れを安定的に生じさせることができる。 According to the invention described in the preceding item (5), part of the cooling air diverted by the diverter guide is directed to the cooling duct so as to face the flow of air passing through the gap between the pressurizing member and the diverter guide. Since the guiding portion is provided, it is possible to stably generate an air flow that cancels the air flow passing through the gap between the pressurizing member and the flow dividing guide.
前項(6)に記載の発明によれば、エアの流入方向の上流側から、加圧部材、分流ガイド、案内部の順で、これらの加圧部材、分流ガイド、案内部が配置されているから、加圧部材と分流ガイドの隙間を通るエアの流れを打ち消すエアの流れを生じさせ易くなる。 According to the invention described in the preceding item (6), the pressure member, the flow separation guide, and the guide portion are arranged in the order of the pressure member, the flow separation guide, and the guide portion from the upstream side in the air inflow direction. Therefore, it is easy to generate an air flow that cancels the air flow passing through the gap between the pressurizing member and the branch guide.
前項(7)に記載の発明によれば、分流ガイドの表面に、複数の突起か複数の凹部の少なくとも一方が形成されているから、これらの突起及び/または凹部によりエアの流通抵抗が生じて分流を起こしやすくなる。 According to the invention described in the preceding item (7), since at least one of a plurality of projections and a plurality of recesses is formed on the surface of the flow dividing guide, these projections and/or recesses generate air flow resistance. It becomes easy to cause shunting.
前項(8)に記載の発明によれば、分流ガイドの回転に伴い、冷却ダクトに流入したエアは加圧部材の長さ方向の端部側に分流されるから、温度が高くなりやすい加圧部材の長さ方向の端部を効率よく冷却することができる。 According to the invention described in the preceding item (8), as the flow dividing guide rotates, the air flowing into the cooling duct is divided toward the ends of the pressure member in the length direction. The longitudinal ends of the member can be efficiently cooled.
前項(9)に記載の発明によれば、分流ガイドの表面の螺旋形状の突起により分流を生じさせやすくなる。 According to the invention described in the preceding item (9), the helical protrusion on the surface of the flow dividing guide facilitates the generation of a dividing flow.
前項(10)に記載の発明によれば、加圧部材と分流ガイドの隙間を第1の隙間とし、分流ガイドと案内部の隙間を第2の隙間としたとき、第1の隙間よりも第2の隙間の方が大きいから、第2の隙間により大きな分流を生じさせることができ、第1の隙間から流れ出ようとするエアを抑制することができる。 According to the invention described in the preceding item (10), when the gap between the pressure member and the flow dividing guide is defined as the first gap and the gap between the flow dividing guide and the guide portion is defined as the second gap, the gap between the flow dividing guide and the guide portion is defined as the second gap. Since the second gap is larger, a larger branch flow can be generated by the second gap, and the air that tries to flow out from the first gap can be suppressed.
前項(11)に記載の発明によれば、冷却ダクトと加圧部材との隙間へのエアの流れを抑制することができる画像形成装置となる。 According to the invention described in (11) above, the image forming apparatus can suppress the flow of air into the gap between the cooling duct and the pressure member.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置1の概略構成図である。この例では、画像形成装置1としてタンデム型のカラープリンタが用いられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
図1において、この画像形成装置1は、装置本体1Aの下部に給紙部200が、中央部にカラー画像形成部10が、上部に排紙部600がそれぞれ配置されて構成されている。給紙部200から排紙部600に渡っては給紙部200から繰り出された用紙Sを上方へ搬送する用紙搬送路206が設けられている。
In FIG. 1, the
カラー画像形成部10は、装置本体1Aの上下方向の略中央に配置された一対のローラ51、50と、これらのローラ51、50間に水平に掛設されて矢印方向へ走行する中間転写ベルト60と、この走行方向に沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の作像ユニットである感光体ユニット62Y,62M,62C,62Kとを備えている。
The color
各感光体ユニット62Y,62M,62C,62Kで作成されたトナー画像を重ね合わせて転写ベルト60に転写し、シート搬送路206を搬送されてくる用紙Sに対して転写ベルト60の搬送端(図中右端)で2次転写を行い、用紙Sを定着装置300に送給してトナー画像の定着を行うようになっている。また、定着装置300の下方近傍には吹出ファン91が、定着装置300の上方には吸引ファン92とフィルタ装置93が配設されている。定着装置300、吹出ファン91、吸引ファン92及びフィルタ装置93については後述する。
The toner images formed by the
各感光体ユニット62Y,62M,62C,62Kは、静電複写方式により作像を行うユニットであり、各ユニットの周囲に配設された帯電器と、現像器61Y,61M,61C,61Kと、感光体ドラム63Y,63M,63C,63Kと、転写器等とを備えている。また、4個のレーザーダイオード、ポリゴンミラー、および走査レンズ等を有するプリントヘッド41ならびに4つの反射ミラー42等を備えた露光部40の各レーザーダイオードにより、帯電器により帯電された各感光体ドラム63Y,63M,63C,63Kの表面が露光され、該表面に静電潜像が形成されるようになっている。
Each
また、各感光体ユニット62Y,62M,62C,62Kの現像器61Y,61M,61C,61Kにトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kおよびサブホッパ80Y,80M,80C,80Kが前記感光体ユニット62Y,62M,62C,62Kの上方位置に配置されている。
なお、図1中、符号400はLAN等のネットワークを介して外部装置と通信を行う通信手段であり、また符号500はキー部や表示部を備えた操作パネル部である。
In FIG. 1,
次に、定着装置300の詳細を図2~図4を参照して説明する。
Next, details of the fixing
図2は画像形成装置1における定着装置300の近傍を正面側から見たときの断面図、図3は画像形成装置1における定着装置300の近傍を、図2の右側から見たときの図、図4は定着装置300を正面側から拡大して見たときの断面図である。
2 is a cross-sectional view of the vicinity of the fixing
定着装置300は、図2に示すように、定着ベルト31と、加圧部材に相当する加圧ローラ32と、パッド式の固定部材33を備え、固定部材33と加圧ローラ32とは対向状態に配置されている。定着ベルト31は、従動ローラ34と固定部材33との間に掛け渡されるとともに、固定部材33と加圧ローラ32の間に加圧ローラ32と圧接状態で介在し、加圧ローラ32の図2における時計方向への回転駆動に合わせて従動ローラ34と固定部材33の周りを回動走行するようになっている。
As shown in FIG. 2, the fixing
従動ローラ34内には図示しない加熱装置が設けられ、定着動作時には、この加熱装置で加熱された従動ローラ34を介して定着ベルト31が加熱されるようになっている。また、加圧ローラ32と反対側の位置において、従動ローラ34の近傍には、定着ベルト31の温度を検出するための温調センサ35が配置されている。
A heating device (not shown) is provided in the driven
このような構成によって、定着動作時には、加圧ローラ32と定着ベルト31との間に形成された通紙部(ニップ部)Nに、上流側(図2の下方側)から破線矢印A1で示すように搬送されてきた記録シートSを通し、定着ベルト31と加圧ローラ32によって加熱・加圧してトナー画像を用紙Sに定着させ、下流側(図2の上方側)に搬送するようになっている。
With such a configuration, during the fixing operation, a paper passing portion (nip portion) N formed between the
通紙部Nと反対側の位置において、加圧ローラ32の周面の近傍には冷却ダクト36が配置されている。冷却ダクト36は吹出ファン91から供給される冷却用のエアを加圧ローラ32の周面に案内して接触させたのち排出させる機能を有する。冷却ダクト36は図3に示すように、加圧ローラ32の長さ方向の両端部に1個ずつ合計2個備えられている。
A cooling
冷却ダクト36は、図4に示すように、上壁部361と底壁部362と背壁部363と、加圧ローラ32の長さ方向(図4の紙面厚さ方向)の前後の側壁部364を有する箱形に形成される一方、加圧ローラ32側の面が開口しており、この開口面を加圧ローラ32の周面に向けた状態で、加圧ローラ32の軸を通る垂線Yよりも通紙部Nと反対側の位置に対向して配置されている。この配置状態では、冷却ダクト36内に、冷却ダクト36の上壁部361と底壁部362と背壁部363と前後の側壁部364と、加圧ローラ32の周面とで囲まれたエア流入空間37が形成されている。
As shown in FIG. 4, the cooling
冷却ダクト36の上壁部361は、加圧ローラ32の周面に対してほぼ直交状態に配置された防風壁361aと、防風壁361aの後端に連続する水平壁361bとからなり、防風壁361aは加圧ローラ32の周面との間に僅かの隙間41を隔てて配置されている。
The
さらに、冷却ダクト36の下壁部362における加圧ローラ32側の部位は開口しており、底壁部362と加圧ローラ32の周面との間には、冷却用のエアをエア流入空間37に流入させるためのエア流入口37aが形成されている。
Furthermore, a portion of the
さらにまた、冷却ダクト36の背壁部363の上部には、エア流入口37aからエア流入空間37に流入した冷却用のエアを定着装置300外へと排出するための排出口365が形成されている。
Furthermore, a
この実施形態では、エア流入空間37内の上部の位置であって上壁部361の下方には、加圧ローラ32の周面に近接して分流ガイド50が設けられている。この分流ガイド50は、長さ方向を加圧ローラ32の長さ方向とする断面円形のロールからなり、長さ方向の両端部を冷却ダクト36の前後の側壁部364に回転可能に軸着されており、図示しないモータ等の駆動源により、加圧ローラ32の回転方向(矢印B方向)とは逆方向である矢印C方向に回転駆動されるようになっている。また、分流ガイド50と上壁部361との間、及び分流ガイド50と加圧ローラ32の周面との間には、それぞれ隙間42、43が形成されている。
In this embodiment, a
さらに、分流ガイド50と背壁部363の間には三角柱状の案内部60が、分流ガイド50と平行状態に設けられている。案内部60は三角形の断面における1つの頂点61aが排出口365を向き、この頂点61aの対向辺62が隙間44を隔てて分流ガイド50に近接され、三角形の断面における他の2つの頂点61b、61cがほぼ上下方向に位置する状態で配置されている。この案内部60は、エア流入空間37を下方から流れてきたエアの一部を分流ガイド50と案内部60の間の隙間44へと案内し、エアの他の一部を排出口365へと案内する役割を果たす。従って、エアの流入方向の上流側から、加圧ローラ32、分流ガイド50及び案内部60の順で、これらの加圧ローラ32、分流ガイド、案内部60が配置されている。エアの一部が流れ込む分流ガイド50と案内部60の間の隙間44は、加圧ローラ32と分流ガイド50との間の隙間43よりも大きく設定されており、加圧ローラ32と分流ガイド50の間の隙間43を流れるエアの量よりも多い量のエアを分流させ得るようになっている。
Further, a triangular prism-shaped
なお、加圧ローラ32の長さ方向のもう一方の端部に配置された冷却ダクト36の構成も、図4に示したものと同じである。
The configuration of the cooling
図2に示すように、定着装置300の周辺部において、各冷却ダクト36、36のそれぞれ下方には、各1個合計2個の前述した吹出ファン91、91が、冷却用のエアを上方に向けて供給するように配設されている。また、各吹出ファン91と各冷却ダクト36の間にはエアダクト94が設けられ、図2の破線矢印A2で示すように、吹出ファン91から上方に向けて供給された冷却用のエアを、エアダクト94を介して冷却ダクト36のエア流入口37aからエア流入空間37に導入し、排出口365から流出するようになっている。
As shown in FIG. 2, in the peripheral portion of the fixing
定着装置300の外部において、各冷却ダクト36のそれぞれ上方には、各1個合計2個の吸引ファン92、92が配置され、各冷却ダクト36のエア流入空間37を流れて排出口365から排出されるエアを、各吸引ファン92で吸引してフィルタ装置93へと導き、フィルタ装置93でエアに含まれる粉塵等を捕集除去した後、機外へと排出するようになっている。なお、吸引ファン92は、各冷却ダクト36の共通用に1個のみ備えられていても良い。
A total of two
次に、冷却ダクト36の作用を説明する。定着装置300の動作時には、定着ベルト31は温調センサ35によって一定温度に加熱調整されており、用紙搬送路206を下方から上方へ搬送されてきた画像形成済みの用紙Sを、定着ベルト31と加圧ローラ32との間の通紙部Nに通し加熱加圧して定着したのち、排紙部600から機外へと排出する。
Next, the action of the cooling
定着装置300に例えば小サイズ紙が連続通紙されると、用紙Sと接触しない加圧ローラ32等の長さ方向の両端部、特に用紙の幅方向の両端部近傍部位の温度が上昇する。
When, for example, small size paper is continuously passed through the fixing
そこで、定着装置300の動作時に、必要なタイミングで、吹出ファン91及び吸引ファン92を作動して冷却用のエアを上方へ供給すると、エアはエアダクト94を介して運ばれ、エアダクト94から冷却ダクト36の下端部に開口したエア流入口37aからエア流入空間37に流入する。また、定着動作中は分流ガイド50を加圧ローラ32と反対方向(図4の矢印C方向)に回転駆動する。
Therefore, when the fixing
流入した冷却用のエアは、図4の矢印Dに示すように、加圧ローラ32の外周に沿ってエア流入空間37内を上昇し、この過程で加圧ローラ32の周面に接触し、加圧ローラ32の周面の熱を奪って加圧ローラ32を冷却する。図4に示す符号70は加圧ローラ32の被冷却部位を示している。その後、エアは図4に矢印Eで示すように、加圧ローラ32の外周に沿ってさらに上昇し、分流ローラ50に突き当たる。分流ローラ50に突き当たったエアの一部は、図4に矢印Fで示すように、加圧ローラ32の外周に沿って分流ローラ50と加圧ローラ32との隙間43を通過し、さらに矢印Gで示すように、冷却ダクト36の防風壁361aと加圧ローラ32の隙間41から通紙部N側へ流れ出ようとする。分流ローラ50に突き当たったエアの残りの一部は、加圧ローラ32と遠ざかる方向に流れる。
The inflowing cooling air rises in the
前述したように、分流ガイド50は加圧ローラ32と反対方向に回転駆動されているから、加圧ローラ32と遠ざかる方向に流れたエアの一部は、矢印Hで示すように、分流ガイド50の周面に沿って分流する。この際、分流ガイド50の近傍に案内部60が存在しているから、この案内部60によりエアが案内されて、分流ガイド50と案内部60の間の隙間44への分流がより促進される。なお、分流ガイド50と案内部60の間の隙間44へ分流されなかったエアは、矢印Jで示すように、排出口365から定着装置300外へと排出される。
As described above, since the
分流ガイド50と案内部60の間の隙間44へ分流されたエアは、矢印Kで示すように、上壁部361と分流ガイド50との間の隙間42を加圧ローラ32側へと流れ込んで、加圧ローラ32の外周に沿って加圧ローラ32と分流ガイド50との間の隙間43を進んできたエアと領域80において対向し、両方の流れが干渉する。この結果、加圧ローラ32の外周に沿って加圧ローラ32と分流ガイド50との間の隙間43を進んできたエアが、矢印Gで示すように、加圧ローラ32と防風壁361aとの間の隙間41をそのまま通過して通紙部N側へ流れ出すのを防止することができる。しかも、干渉が生じた領域80において対流が生じるから、この対流でさらに加圧ローラ32の周面を冷却することができる。つまり、加圧ローラ32の冷却に寄与したエアを再利用するから、冷却効率が良くなる。また、加圧ローラ32、分流ガイド50、案内部60は相互に離間しているから、これらの部材の接触により加圧ローラ32等にダメージを与えるといった不都合もない。
The air split into the
しかも、分流ガイド50と案内部60の間の隙間44は、加圧ローラ32と分流ガイド50との間の隙間43よりも大きく設定されているから、分流ガイド50と案内部60の間の隙間44から多くのエアを流入分流させて、加圧ローラ32と分流ガイド50との間の隙間43を流れてくるエアに対する大きな阻止力を発揮させることができ、加圧ローラ32と防風壁361aとの間の隙間41をエアが通過して通紙部N側へ流れ出すのをさらに効果的に防止することができる。
Moreover, since the
このような冷却と分流を繰り返しながらエアは徐々に排出口365から排出される。排出されたエアは、吸引ファン92を介してフィルタ装置92へと送られる。
The air is gradually discharged from the
ここで、分流ガイド50と案内部60の間の隙間44への分流効果をより高めるために、分流ガイドの周面に、図5に示すような複数の突起51を形成したり、図6に示すような複数の凹部52を形成してもよい。突起51や凹部52の形状や数は限定されない。また、突起51と凹部52の両方を同時に形成しても良い。
Here, in order to further enhance the effect of dividing the flow into the
また、突起51を設ける場合、図7に示すような螺旋状の突起53を形成しても良い。この場合、分流ガイド50の回転によりエアは螺旋状の突起53で案内されて、分流ガイド50の長さ方向に寄せられるから、螺旋状の突起53の形態によって、分流エアを分流ガイド50の長さ方向の一端部に集中させたり、中央部に集中させるといった処理が可能となり、前述した対流による冷却効果を集中的に生じさせたい部位に、分流エアを導くことができる。望ましくは、温度が高い加圧ローラ32の長さ方向の端部側に集中させるのが良い。
Moreover, when the
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、定着装置300が定着ベルト31と加圧ローラ32で通紙部Nを形成する構成のものとしたが、加熱ローラと加圧ローラで通紙部Nを形成する構成のものであっても良い。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the
1 画像形成装置
91 吹出ファン
92 吸引ファン
93 フィルタ装置
94 エアダクト
31 定着ベルト(加熱部材)
32 加圧ローラ(加圧部材)
35 温調センサ
36 冷却ダクト
37 エア流入空間
37a エア流入口
41~44 隙間
50 分流ガイド
60 案内部
70 被冷却部位
300 定着装置
361 上壁部
362 底壁部
363 背壁部
364 側壁部
365 排出口
N 通紙部
32 pressure roller (pressure member)
35
Claims (11)
通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、
を備え、
前記冷却ダクトには、加圧部材側の面が開口するとともにファンから供給される冷却用のエアがエア流入口から流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入し排出口から排出されるまでに加圧部材側の開口部で加圧部材の周面に接触して加圧部材を冷却したエアを、エア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられていることを特徴とする定着装置。 a rotatable pressure member forming a paper-passing portion between itself and the heating member;
a cooling duct disposed in the vicinity of the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper passing portion, for guiding cooling air supplied from a fan to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling; ,
with
The cooling duct has an air inflow space that is open on the pressure member side surface and into which the cooling air supplied from the fan flows from the air inflow port , and an exhaust port that discharges the air that has flowed into the air inflow space. Then, the air that has flowed into the air inflow space and cooled the pressure member by coming into contact with the peripheral surface of the pressure member at the opening on the side of the pressure member before being discharged from the discharge port is transferred into the air inflow space . A fixing device, comprising: a flow dividing guide for dividing a flow.
通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、
を備え、
前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、
前記分流ガイドは、前記加圧部材と前記分流ガイドの隙間を通る前記エアの流れを打ち消す流れを生じるようにエアを分流することを特徴とする定着装置。 a rotatable pressure member forming a paper-passing portion between itself and the heating member;
a cooling duct disposed in the vicinity of the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper passing portion, for guiding cooling air supplied from a fan to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling; ,
with
The cooling duct includes an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows, an outlet through which the air flowing into the air inflow space is discharged, and an air inflow space through which the air flowing into the air inflow space is discharged. A shunt guide is provided to shunt the flow inside the
The fixing device, wherein the flow dividing guide divides the air so as to generate a flow that cancels the flow of the air passing through the gap between the pressure member and the flow dividing guide.
通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、
を備え、
前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、
前記分流ガイドは、前記加圧部材とは非接触に配置された回転体により構成されていることを特徴とする定着装置。 a rotatable pressure member forming a paper-passing portion between itself and the heating member;
a cooling duct disposed in the vicinity of the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper passing portion, for guiding cooling air supplied from a fan to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling; ,
with
The cooling duct includes an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows, an outlet through which the air flowing into the air inflow space is discharged, and an air inflow space through which the air flowing into the air inflow space is discharged. A shunt guide is provided to shunt the flow inside the
The fixing device according to claim 1, wherein the flow dividing guide is composed of a rotating body arranged so as not to contact the pressure member.
通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、
を備え、
前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、
前記分流ガイドは、前記加圧部材と平行状に配置され加圧部材とは逆方向に回転する回転体により構成されていることを特徴とする定着装置。 a rotatable pressure member forming a paper-passing portion between itself and the heating member;
a cooling duct disposed in the vicinity of the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper passing portion, for guiding cooling air supplied from a fan to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling; ,
with
The cooling duct includes an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows, an outlet through which the air flowing into the air inflow space is discharged, and an air inflow space through which the air flowing into the air inflow space is discharged. A shunt guide is provided to shunt the flow inside the
The fixing device according to claim 1, wherein the diverting guide is composed of a rotating body that is arranged in parallel with the pressure member and rotates in a direction opposite to that of the pressure member.
通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、
を備え、
前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、
前記分流ガイドの表面に、複数の突起か複数の凹部の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする定着装置。 a rotatable pressure member forming a paper-passing portion between itself and the heating member;
a cooling duct disposed in the vicinity of the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper passing portion, for guiding cooling air supplied from a fan to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling; ,
with
The cooling duct includes an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows, an outlet through which the air flowing into the air inflow space is discharged, and an air inflow space through which the air flowing into the air inflow space is discharged. A shunt guide is provided to shunt the flow inside the
A fixing device , wherein at least one of a plurality of protrusions and a plurality of recesses is formed on the surface of the diverting guide.
通紙部と反対側の位置において前記加圧部材の近傍に配置され、ファンから供給される冷却用のエアを前記加圧部材の周面の被冷却部位に導いて冷却するための冷却ダクトと、
を備え、
前記冷却ダクトには、ファンから供給される冷却用のエアが流入するエア流入空間と、前記エア流入空間に流入したエアを排出する排出口と、前記エア流入空間に流入したエアをエア流入空間内で分流する分流ガイドが設けられており、
前記分流ガイドの表面に螺旋形状の突起が形成されていることを特徴とする定着装置。 a rotatable pressure member forming a paper-passing portion between itself and the heating member;
a cooling duct disposed in the vicinity of the pressurizing member at a position on the opposite side of the paper passing portion, for guiding cooling air supplied from a fan to a portion to be cooled on the peripheral surface of the pressurizing member for cooling; ,
with
The cooling duct includes an air inflow space into which cooling air supplied from a fan flows, an outlet through which the air flowing into the air inflow space is discharged, and an air inflow space through which the air flowing into the air inflow space is discharged. A shunt guide is provided to shunt the flow inside the
A fixing device , wherein a helical protrusion is formed on the surface of the branch guide.
前記定着装置における加圧部材を冷却するための冷却用のエアを供給するファンと、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 a fixing device according to any one of claims 1 to 10;
a fan that supplies cooling air for cooling the pressure member in the fixing device;
An image forming apparatus comprising:
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