JP2024024836A - Fixing device and image forming device equipped with it - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却風の分散を抑制しつつ、定着ベルトの通紙領域の温度低下および非通紙領域の温度上昇を抑制可能な定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置は、加熱装置により加熱される無端状の定着ベルトと、ニップ形成部材と、加圧部材と、ダクトと、送風装置と、を有し、定着ニップ部を通過するシートにトナー像を定着させる。ニップ形成部材は、定着ベルトの内周面と摺動する。加圧部材は、定着ベルトを挟んでニップ形成部材に圧接されて定着ニップ部を形成する。ダクトは、少なくとも定着ベルトの幅方向全域に延在する。ダクトの側面には、ダクトの径方向内側と外側を連通する吸引口が形成されている。送風装置によってダクトの内部に空気流による負圧を発生させることで、吸引口を介して定着ベルトの幅方向両端部周辺の空気をダクトの内部に吸引して定着ベルトの幅方向両端部を冷却する。【選択図】図8[Problem] To provide a fixing device capable of suppressing a temperature drop in a paper passing area of a fixing belt and a temperature rise in a non-paper passing area while suppressing dispersion of cooling air, and an image forming apparatus including the fixing device. [Solution] The fixing device has an endless fixing belt heated by a heating device, a nip forming member, a pressure member, a duct, and an air blower, and fixes a toner image onto a sheet passing through a fixing nip portion. The nip forming member slides on the inner circumferential surface of the fixing belt. The pressure member is pressed against the nip forming member with the fixing belt sandwiched therebetween to form the fixing nip portion. The duct extends at least over the entire width of the fixing belt. A suction port is formed on the side of the duct, which communicates the inside and outside of the duct in the radial direction. By generating negative pressure by air flow inside the duct using the air blower, air around both ends of the fixing belt in the width direction is sucked into the duct through the suction port, thereby cooling both ends of the fixing belt in the width direction. [Selected Figure] Figure 8
Description
本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンター等の画像形成装置に搭載され、記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、ファンによって定着装置内部の空気を外部に排出する方法に関するものである。 The present invention relates to a fixing device that is installed in an image forming apparatus such as a facsimile machine, a copier, or a printer and fixes a toner image transferred onto a recording medium, and an image forming apparatus equipped with the fixing device. The present invention relates to a method for discharging air to the outside.
電子写真方式を用いた画像形成装置では,感光体上に形成した静電潜像にトナーを付与してトナー像を形成し、トナー像を用紙に転写した後、定着装置によって用紙上のトナー像を定着させている。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method, a toner image is formed by applying toner to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, and after the toner image is transferred to paper, a fixing device is used to transfer the toner image onto the paper. is firmly established.
定着装置において定着処理される用紙のサイズが小さい場合、定着部材の用紙が通過する通紙領域では表面から用紙に熱が奪われて低温になる一方、定着部材の用紙が通過しない非通紙領域は高温になる。特に、連続印字時において定着部材の通紙領域を定着温度(目標温度)に維持すると、定着部材の非通紙領域が過昇温し、定着部材等が耐熱限界の温度を超えて破損するといった不具合が発生する場合がある。具体的には、安全性を考慮してヒーター毎に設けているサーモスタットが動作温度以上になり、ヒーターへの通電が停止して温度が上昇しなくなることが挙げられる。また、非通紙領域が過昇温した状態で、昇温部を覆うような大サイズの用紙を通紙すると、用紙上のトナーが過溶融して定着部材に付着し、後続の用紙に再付着する高温オフセットによる画像の劣化や、加圧部材を構成するゴムの熱劣化等の不具合も考えられる。 When the size of the paper to be fixed in the fixing device is small, the paper passing area where the paper passes through the fixing member loses heat from the surface to the paper and becomes low in temperature, while the non-paper passing area where the paper does not pass through the fixing member. becomes high temperature. In particular, if the paper passing area of the fixing member is maintained at the fixing temperature (target temperature) during continuous printing, the temperature of the non-paper passing area of the fixing member will rise excessively, causing damage to the fixing member etc. if the temperature exceeds the heat resistance limit. Problems may occur. Specifically, in consideration of safety, the temperature of the thermostat provided for each heater becomes higher than the operating temperature, and the power supply to the heater is stopped and the temperature no longer rises. Additionally, if a large sheet of paper that covers the heated area is passed in a state where the temperature of the non-paper-passing area has risen excessively, the toner on the paper will over-melt and adhere to the fixing member, causing the toner to reappear on the following paper. Problems such as image deterioration due to adhered high-temperature offset and thermal deterioration of the rubber constituting the pressure member may also occur.
そこで、定着装置の非通紙領域を冷却する方法が種々提案されており、例えば特許文献1には、定着用部材の所定の領域を冷却するために定着用部材に対向して送風口及び冷却風の案内部が形成された非通紙領域冷却用ダクトと、非通紙領域冷却用ダクトに冷却風を送風する冷却ファンを有する冷却装置と、冷却装置を移動可能とする移動手段と、を備えた定着装置が提示されている。 Therefore, various methods have been proposed for cooling the non-paper-passing area of the fixing device. For example, in Patent Document 1, in order to cool a predetermined area of the fixing member, an air blowing port and a cooling member are provided opposite to the fixing member. A cooling device having a cooling fan for blowing cooling air to the non-paper passing area cooling duct in which a wind guide portion is formed, a cooling device that makes the cooling device movable. A fusing device is presented.
特許文献2には、無端状のベルトと、ベルトの内周面に接触する押圧部材と、押圧部材に対向して配置され押圧部材とニップ部を形成する加圧回転体と、ベルトを加熱する加熱部と、冷媒を用いてベルトを冷却する冷媒供給部と、冷媒がその内部を流れるダクトと、を備えた定着装置が開示されている。この定着装置では、ダクトは、ベルトで囲われた内部領域に設けられた排出部を含み、冷媒は、排出部からベルトの内周面に向けて排出され、排出部から近い方のベルトの幅方向におけるベルトの端部側から流れ出る。 Patent Document 2 describes an endless belt, a pressing member that contacts the inner circumferential surface of the belt, a pressing rotating body that is disposed opposite to the pressing member and forms a nip portion with the pressing member, and a heating member that heats the belt. A fixing device is disclosed that includes a heating section, a refrigerant supply section that cools the belt using a refrigerant, and a duct through which the refrigerant flows. In this fixing device, the duct includes a discharge section provided in an internal area surrounded by the belt, and the refrigerant is discharged from the discharge section toward the inner peripheral surface of the belt, and the refrigerant is discharged from the discharge section toward the width of the belt near the belt. flows out from the end side of the belt in the direction.
特許文献1の方法では、ベルトの外側から冷却風を当てるため、冷却風が分散しやすく温度ムラが生じやすいという問題点があった。また、定着装置で耐熱部材として使用するシリコーンゴムやトナーに含まれるワックス成分が加熱されることによりTVOC(総揮発性有機化合物、Total Volatile Organic Compounds)やUFP(超微粒子、Ultra Fine Particle)が発生するが、冷却風が分散することによりTVOCやUFPの回収が困難となる。その結果、TVOCやUFPが画像形成装置の外部へ排出されてしまい、環境に悪影響を与えることが懸念される。 In the method of Patent Document 1, since the cooling air is applied from the outside of the belt, there is a problem that the cooling air is easily dispersed and temperature unevenness is likely to occur. In addition, TVOC (Total Volatile Organic Compounds) and UFP (Ultra Fine Particles) are generated when silicone rubber used as a heat-resistant member in the fixing device and wax components contained in toner are heated. However, the dispersion of the cooling air makes it difficult to collect TVOC and UFP. As a result, there is concern that TVOC and UFP will be discharged to the outside of the image forming apparatus, which may adversely affect the environment.
また、特許文献2の方法では、定着ベルト内部にダクトを構成し、ファンにより導入した冷却風を非通紙領域の外側であるベルト内面に吹き付けて定着ベルト端部に排出する。この構成では、冷却風の温度は定着ベルトに接触する前が最も低く、定着ベルト端部から排出された直後が最も高いため、通紙領域のすぐ外側の冷却風が当たる部分が最も温度が低くなる。そのため、冷却風が当たる部分の位置精度が悪いと定着不良を引き起こしたり、非通紙領域の温度が高くなりすぎたりするので、冷却風を当てる位置精度が要求される。また、冷却風の下流側の温度が高くなりやすいため、この部分の温度を低下させるために必要以上の冷却風が必要となる。 Further, in the method disclosed in Patent Document 2, a duct is configured inside the fixing belt, and cooling air introduced by a fan is blown onto the inner surface of the belt outside the non-sheet passing area, and is discharged to the end of the fixing belt. In this configuration, the temperature of the cooling air is lowest before it contacts the fuser belt and highest immediately after it is discharged from the edge of the fuser belt, so the temperature is lowest in the area immediately outside the paper passing area that is hit by the cooling air. Become. Therefore, if the positional accuracy of the part to which the cooling air is applied is poor, it may cause fixing failure or the temperature of the non-sheet passing area may become too high, so accuracy in the positioning of the area to which the cooling air is applied is required. Furthermore, since the temperature on the downstream side of the cooling air tends to become high, more cooling air than necessary is required to lower the temperature in this area.
本発明は、上記問題点に鑑み、簡易な構成で冷却風の分散を抑制しつつ、定着ベルトの通紙領域の温度低下および非通紙領域の温度上昇を抑制可能な定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a fixing device that can suppress a temperature drop in a paper passing area of a fixing belt and a temperature rise in a non-paper passing area while suppressing dispersion of cooling air with a simple configuration, and a fixing device equipped with the same. The object of the present invention is to provide an image forming apparatus with improved performance.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、定着ベルトと、ニップ形成部材と、加圧部材と、ダクトと、送風装置と、を有し、定着ニップ部を通過するシートを加熱および加圧することによりシート上に形成されたトナー像をシートに定着させる定着装置である。定着ベルトは、無端状であって加熱装置により加熱される。ニップ形成部材は、定着ベルトの径方向内側に配置され、定着ベルトの内周面と摺動する。加圧部材は、定着ベルトを挟んでニップ形成部材に所定の圧力で圧接されることで定着ベルトとの間に定着ニップ部を形成する。ダクトは、少なくとも定着ベルトの幅方向全域に延在し、両端部が開口する筒状である。送風装置は、ダクトの内部に空気流を発生させる。ダクトの側面には、ダクトの径方向内側と外側を連通する吸引口が形成されている。空気流によってダクトの内側に負圧を発生させることで、吸引口を介して定着ベルトの幅方向両端部周辺の空気をダクトの内部に吸引して定着ベルトの幅方向両端部を冷却する。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention includes a fixing belt, a nip forming member, a pressure member, a duct, and an air blower, and heats a sheet passing through a fixing nip. and a fixing device that fixes the toner image formed on the sheet to the sheet by applying pressure. The fixing belt is endless and heated by a heating device. The nip forming member is arranged radially inside the fixing belt and slides on the inner circumferential surface of the fixing belt. The pressure member forms a fixing nip portion with the fixing belt by being pressed against the nip forming member with a predetermined pressure across the fixing belt. The duct has a cylindrical shape that extends at least across the entire width of the fixing belt and is open at both ends. The blower generates an air flow inside the duct. A suction port is formed on the side surface of the duct, which communicates between the inside and outside of the duct in the radial direction. By generating negative pressure inside the duct by the air flow, air around both ends of the fixing belt in the width direction is sucked into the duct through the suction port, thereby cooling both ends of the fixing belt in the width direction.
本発明の第1の構成によれば、送風装置によってダクトの内部を流れる空気流を発生させることにより、吸引口付近の空気をダクトの内部に引き込む力が発生する。そして、定着ベルトの幅方向両端部付近の空気が定着ベルトの内周面に沿って引き込まれ、定着ベルトの内周面から熱を奪いながら吸引口を介してダクトの内部に流れ込む。これにより、定着ベルトを冷却した後のTVOCやUFPを含んだ空気流はダクト内に集められるため、定着ベルトの外周面に空気流を吹き付ける構成に比べて空気流が分散し難くなる。そのため、空気流に含まれるTVOCやUFPを捕集し易い構成となる。また、吸引口の軸方向の位置精度が低くても通紙領域の温度を低下させることなく非通紙領域の温度上昇を効果的に抑制することができ、定着不良等の画像不具合の発生を抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, by generating an air flow flowing inside the duct using the blower device, a force is generated to draw air near the suction port into the inside of the duct. Then, air near both ends in the width direction of the fixing belt is drawn along the inner circumferential surface of the fixing belt, and flows into the inside of the duct through the suction port while removing heat from the inner circumferential surface of the fixing belt. As a result, the air flow containing TVOC and UFP after cooling the fixing belt is collected in the duct, so that the air flow is more difficult to disperse than in a configuration in which the air flow is blown onto the outer peripheral surface of the fixing belt. Therefore, the configuration is such that TVOC and UFP contained in the airflow can be easily collected. In addition, even if the positional accuracy of the suction port in the axial direction is low, it is possible to effectively suppress the temperature rise in the non-paper passing area without reducing the temperature in the paper passing area, thereby reducing the occurrence of image defects such as poor fixing. Can be suppressed.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の定着装置15を備えた画像形成装置100の内部構造を示す側面断面図である。画像形成装置(本実施形態ではモノクロプリンター)100内には、帯電、露光、現像および転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Pが配設されている。画像形成部Pには、感光体ドラム5の回転方向(図1の時計回り方向)に沿って、帯電ユニット4、露光ユニット(レーザー走査ユニット等)7、現像ユニット8、転写ローラー14、クリーニング装置19、および除電装置(図示せず)が配設されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing the internal structure of an image forming apparatus 100 equipped with a fixing device 15 of the present invention. In the image forming apparatus (monochrome printer in this embodiment) 100, an image forming section P that forms a monochrome image through charging, exposure, development, and transfer steps is provided. The image forming section P includes a charging unit 4, an exposure unit (such as a laser scanning unit) 7, a developing unit 8, a transfer roller 14, and a cleaning device along the rotation direction of the photosensitive drum 5 (clockwise direction in FIG. 1). 19, and a static eliminator (not shown) are provided.
画像形成動作を行う場合、帯電ユニット4により時計回り方向に回転する感光体ドラム5が一様に帯電される。次に、原稿画像データに基づく露光ユニット7からのレーザービームにより感光体ドラム5上に静電潜像が形成される。そして、現像ユニット8により静電潜像に現像剤(以下、トナーという)が付着されてトナー像が形成される。 When performing an image forming operation, the photosensitive drum 5, which rotates in a clockwise direction, is uniformly charged by the charging unit 4. Next, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor drum 5 by a laser beam from the exposure unit 7 based on the original image data. Then, a developer (hereinafter referred to as toner) is attached to the electrostatic latent image by the developing unit 8 to form a toner image.
この現像ユニット8へのトナーの供給はトナーコンテナ9から行われる。なお、画像データはパソコン(図示せず)等から送信される。また、感光体ドラム5の表面の残留電荷を除去する除電装置(図示せず)が、感光体ドラム5の回転方向に対しクリーニング装置19の下流側に設けられている。 Toner is supplied to the developing unit 8 from a toner container 9. Note that the image data is transmitted from a personal computer (not shown) or the like. Further, a static eliminator (not shown) for removing residual charges on the surface of the photoreceptor drum 5 is provided downstream of the cleaning device 19 with respect to the rotational direction of the photoreceptor drum 5.
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム5に向けて、給紙カセット10(又は手差し給紙装置11)からレジストローラー対23を経由して用紙Sが所定のタイミングで搬送され、転写ローラー14により感光体ドラム5の表面に形成されたトナー像が用紙Sに転写される。トナー像が転写された用紙Sは感光体ドラム5から分離され、定着装置15に搬送されてトナー像が定着される。定着装置15を通過した用紙Sは、用紙搬送路16により装置上部に搬送され、用紙Sの片面のみに画像を形成する場合(片面印字時)は、排出ローラー対17により排出トレイ18に排出される。 The paper S is conveyed at a predetermined timing from the paper feed cassette 10 (or manual paper feed device 11) via the registration roller pair 23 toward the photoconductor drum 5 on which the toner image has been formed as described above, and the toner image is transferred. The toner image formed on the surface of the photoreceptor drum 5 is transferred onto the paper S by the roller 14 . The paper S on which the toner image has been transferred is separated from the photoreceptor drum 5 and conveyed to the fixing device 15, where the toner image is fixed. The paper S that has passed through the fixing device 15 is transported to the upper part of the apparatus by a paper transport path 16, and when an image is to be formed on only one side of the paper S (during single-sided printing), the paper S is ejected to an ejection tray 18 by a pair of ejection rollers 17. Ru.
一方、用紙Sの両面に画像を形成する場合(両面印字時)は、用紙Sの後端が用紙搬送路16の分岐部20を通過した後に搬送方向を逆転させる。これにより、用紙Sは分岐部20から分岐する反転搬送路21に振り分けられ、画像面を反転させた状態で画像形成部Pに再搬送される。そして、感光体ドラム5上に形成された次のトナー像が、転写ローラー14によって用紙Sの画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された用紙Sは、定着装置15に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対17により排出トレイ18に排出される。 On the other hand, when forming images on both sides of the paper S (during double-sided printing), the conveyance direction is reversed after the trailing edge of the paper S passes through the branch section 20 of the paper conveyance path 16. As a result, the paper S is sorted from the branching section 20 to the reversing conveyance path 21 that branches off, and is conveyed again to the image forming section P with the image surface reversed. Then, the next toner image formed on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer roller 14 to the surface of the paper S on which the image is not formed. The sheet S on which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 15 and the toner image is fixed thereon, and then is discharged onto a discharge tray 18 by a pair of discharge rollers 17 .
用紙搬送方向に対しレジストローラー対23の上流側にはエッジ検出センサー25が配置されている。エッジ検出センサー25は、用紙Sの幅方向(用紙搬送方向に対して垂直方向)の端部の位置(エッジ位置)を検出する。エッジ検出センサー25としては、例えばLED等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とを有する検知部を備えたPI(フォトインタラプター)センサーが用いられ、用紙Sの幅方向の両端部に対向する位置に配置される。 An edge detection sensor 25 is arranged upstream of the pair of registration rollers 23 in the paper conveyance direction. The edge detection sensor 25 detects the edge position (edge position) of the paper S in the width direction (perpendicular to the paper conveyance direction). As the edge detection sensor 25, for example, a PI (photo interrupter) sensor is used, which has a detection section having a light emitting element such as an LED and a light receiving element such as a photodiode, and is opposed to both ends of the paper S in the width direction. placed in position.
また、画像形成装置100の内部には制御部90が配置されている。制御部90は、画像形成装置100を統括的に制御する。 Further, a control section 90 is arranged inside the image forming apparatus 100. The control unit 90 centrally controls the image forming apparatus 100.
図2は、画像形成装置100に搭載される本発明の第1実施形態に係る定着装置15を用紙挿通方向に沿って切断した側面断面図である。図3は、第1実施形態の定着装置15を用紙挿通方向から見た側面図である。定着装置15はベルト定着方式であり、定着ベルト30と、加圧ローラー(加圧部材)31と、ヒーター(加熱装置)33と、支持ステー37と、ニップ板39と、送風装置50と、を備える。なお、図2および図3では定着装置15のハウジングは記載を省略している。 FIG. 2 is a side sectional view of the fixing device 15 according to the first embodiment of the present invention, which is installed in the image forming apparatus 100, taken along the paper insertion direction. FIG. 3 is a side view of the fixing device 15 of the first embodiment viewed from the paper insertion direction. The fixing device 15 is of a belt fixing type, and includes a fixing belt 30, a pressure roller (pressure member) 31, a heater (heating device) 33, a support stay 37, a nip plate 39, and a blower device 50. Be prepared. Note that the housing of the fixing device 15 is not shown in FIGS. 2 and 3.
定着ベルト30は、最内側(ヒーター33側)に設けられたベース層や最外側(加圧ローラー31側)に設けられた離型層を含む複数の層が積層されて成る無端状のベルトである。定着ベルト30には、ニップ板39およびベルト支持ガイド(図示せず)により所定の張力が付与されている。 The fixing belt 30 is an endless belt made of a plurality of laminated layers including a base layer provided on the innermost side (on the heater 33 side) and a release layer provided on the outermost side (on the pressure roller 31 side). be. A predetermined tension is applied to the fixing belt 30 by a nip plate 39 and a belt support guide (not shown).
また、定着ベルト30の幅方向(回転軸方向、図3の左右方向)の寸法は、定着ニップ部Nを通過する最大の用紙幅よりも広く設定されている。これにより、定着ベルト30は用紙サイズに係わらず用紙Sの全面を覆うことができるため、ニップ板39への未定着トナーの付着を防止できる。 Further, the dimension of the fixing belt 30 in the width direction (rotation axis direction, left-right direction in FIG. 3) is set to be wider than the maximum paper width that passes through the fixing nip portion N. Thereby, the fixing belt 30 can cover the entire surface of the paper S regardless of the paper size, so that unfixed toner can be prevented from adhering to the nip plate 39.
定着ベルト30の外周面に対向するように第1サーミスター35a、第2サーミスター35bが設けられている。第1サーミスター35aは、定着ベルト30の幅方向の中央部に配置されており、定着ベルト30の通紙領域R1(図4参照)の表面温度を非接触で検知する。第2サーミスター35bは、定着ベルト30の幅方向の一端部に配置されており、定着ベルト30の非通紙領域R2(図4参照)の表面温度を非接触で検知する。 A first thermistor 35a and a second thermistor 35b are provided to face the outer peripheral surface of the fixing belt 30. The first thermistor 35a is disposed at the center of the fixing belt 30 in the width direction, and detects the surface temperature of the paper passing region R1 (see FIG. 4) of the fixing belt 30 in a non-contact manner. The second thermistor 35b is disposed at one end of the fixing belt 30 in the width direction, and detects the surface temperature of the non-sheet passing region R2 (see FIG. 4) of the fixing belt 30 in a non-contact manner.
第1サーミスター35aにより定着ベルト30の通紙領域R1の表面温度を検知し、ヒーター33をONまたはOFFすることによって定着温度の制御を行う。また、第2サーミスター35bにより定着ベルト30の非通紙領域R2の表面温度を検知し、後述する送風装置50をONまたはOFFすることによって定着ベルト30の非通紙領域R2の冷却を行う。 The surface temperature of the paper passing region R1 of the fixing belt 30 is detected by the first thermistor 35a, and the fixing temperature is controlled by turning the heater 33 on or off. Further, the second thermistor 35b detects the surface temperature of the non-paper passing region R2 of the fixing belt 30, and the non-paper passing region R2 of the fixing belt 30 is cooled by turning on or off a blower device 50, which will be described later.
加圧ローラー31は、金属等の材料から構成される円筒形状の芯金31aの外周面にシリコーンゴム等の弾性層31bが積層され、弾性層31bの表面をフッ素樹脂コート等の離型層(図示せず)で被覆したものが用いられる。加圧ローラー31は定着ベルト30に所定の圧力で圧接される。 The pressure roller 31 has an elastic layer 31b made of silicone rubber or the like laminated on the outer circumferential surface of a cylindrical core 31a made of a material such as metal, and a release layer (such as a fluororesin coat) coated on the surface of the elastic layer 31b. (not shown) is used. The pressure roller 31 is pressed against the fixing belt 30 with a predetermined pressure.
支持ステー37は、金属製の中空角筒状の部材である。支持ステー37の下面には後述するニップ板39が支持されている。支持ステー37の両端部は定着装置15のハウジング側板(図示せず)に固定される。 The support stay 37 is a hollow rectangular cylindrical member made of metal. A nip plate 39, which will be described later, is supported on the lower surface of the support stay 37. Both ends of the support stay 37 are fixed to housing side plates (not shown) of the fixing device 15.
支持ステー37の一端部には送風装置50が連結されている。送風装置50は、例えばシロッコファンや軸流ファンであり、支持ステー37の一端側から他端側に向かう空気流を発生させる。支持ステー37の他端部には排気口51が設けられている。支持ステー37の内部を通過した空気流は、排気口51を介して画像形成装置100の外部に排出される。支持ステー37は、少なくとも定着ベルト30の幅方向全域に延在し、両端部が開口する筒状のダクトを兼ねている。 A blower device 50 is connected to one end of the support stay 37. The blower device 50 is, for example, a sirocco fan or an axial fan, and generates an air flow from one end of the support stay 37 to the other end. An exhaust port 51 is provided at the other end of the support stay 37. The airflow that has passed through the support stay 37 is exhausted to the outside of the image forming apparatus 100 through the exhaust port 51. The support stay 37 extends at least across the entire width of the fixing belt 30 and also serves as a cylindrical duct with both ends open.
ニップ板39は、定着ベルト30を介して加圧ローラー31と当接することで、用紙Sを挿通させる定着ニップ部Nを形成する。ニップ板39の材質としては、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂やシリコーンゴム等の弾性材料で構成されており、定着ベルト30との対向面にはエラストマーを配置する場合もある。 The nip plate 39 comes into contact with the pressure roller 31 via the fixing belt 30 to form a fixing nip N through which the sheet S is inserted. The nip plate 39 is made of a heat-resistant resin such as a liquid crystal polymer or an elastic material such as silicone rubber, and an elastomer may be disposed on the surface facing the fixing belt 30 in some cases.
ヒーター33は、セラミックの基材に抵抗層が塗布され、この抵抗層に通電することにより発熱する面状ヒーターである。ヒーター33は、定着ベルト30とニップ板39との間に配置されており、定着ベルト30の内周面と対向する抵抗層の表面にはガラス層が積層されている。抵抗層で発生した熱は、ガラス層を介して定着ベルト30を加熱する。ガラス層は、定着ベルト30の内周面に接触して定着ベルト30の内周面との電気的絶縁性と摺動性を確保している。なお、ヒーター33に代えて誘導加熱方式の加熱部を用いることもできる。 The heater 33 is a planar heater in which a resistance layer is coated on a ceramic base material and generates heat by applying electricity to the resistance layer. The heater 33 is disposed between the fixing belt 30 and the nip plate 39, and a glass layer is laminated on the surface of the resistance layer facing the inner peripheral surface of the fixing belt 30. The heat generated in the resistance layer heats the fixing belt 30 through the glass layer. The glass layer is in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 30 to ensure electrical insulation and slidability with the inner peripheral surface of the fixing belt 30. Note that in place of the heater 33, an induction heating type heating section may be used.
芯金31aの一端には駆動入力ギア41が固定されている。定着駆動モーター(図示せず)から駆動入力ギア41を介して駆動力が伝達されることにより加圧ローラー31が図2の反時計回り方向に回転すると、加圧ローラー31と定着ベルト30の外周面との摩擦力によりニップ板39(ヒーター33)と定着ベルト30の内周面とが摺動して定着ベルト30が図2の時計回り方向に従動回転する。定着ベルト30および加圧ローラー31が互いに逆回転しながら当接する部分には、定着ニップ部Nが形成される。 A drive input gear 41 is fixed to one end of the core metal 31a. When the pressure roller 31 rotates counterclockwise in FIG. 2 due to driving force being transmitted from the fixing drive motor (not shown) via the drive input gear 41, the outer periphery of the pressure roller 31 and the fixing belt 30 rotates. The nip plate 39 (heater 33) and the inner circumferential surface of the fixing belt 30 slide due to the frictional force between the nip plate 39 (heater 33) and the fixing belt 30, and the fixing belt 30 rotates clockwise in FIG. A fixing nip portion N is formed at a portion where the fixing belt 30 and the pressure roller 31 contact each other while rotating in opposite directions.
用紙Sが用紙搬送方向の上流側(図2の右側)から定着ニップ部Nに搬送され、定着ニップ部Nにおいて、定着ベルト30と加圧ローラー31によって加熱および加圧されることにより、用紙S上の粉体状態のトナーが熱溶融して定着される。定着処理後の用紙Sは、図示しない分離爪によって定着ベルト30の表面から分離された後、用紙搬送方向に対し定着装置15の下流側(図2の左側)に搬送される。 The paper S is transported from the upstream side in the paper transport direction (right side in FIG. 2) to the fixing nip N, and in the fixing nip N, the paper S is heated and pressurized by the fixing belt 30 and the pressure roller 31. The powdered toner above is thermally melted and fixed. The sheet S after the fixing process is separated from the surface of the fixing belt 30 by a separation claw (not shown), and then conveyed to the downstream side of the fixing device 15 (to the left side in FIG. 2) in the sheet conveyance direction.
図4は、第1実施形態の定着装置15を軸方向に沿って切断した側面断面図である。図4に示すように、支持ステー37の上部(ニップ板39と反対側)には吸引口37aが形成されている。吸引口37aは、定着ベルト30の幅方向中央部を中心として対称な位置に一対形成されている。 FIG. 4 is a side cross-sectional view of the fixing device 15 of the first embodiment taken along the axial direction. As shown in FIG. 4, a suction port 37a is formed in the upper part of the support stay 37 (on the opposite side to the nip plate 39). A pair of suction ports 37a are formed at symmetrical positions with respect to the center portion of the fixing belt 30 in the width direction.
吸引口37aは、定着ニップ部Nに挿通される最小サイズ(例えばA5サイズ)の用紙Sが通過する通紙領域R1の外側に対応する位置に形成されている。本実施形態では、画像形成装置100において最も使用頻度の高いサイズ(例えばA4縦サイズ)の用紙Sが通過する通紙領域R1の両端部の内側直近に対応する位置に一対形成されている。 The suction port 37a is formed at a position corresponding to the outside of the paper passing region R1 through which the smallest size (for example, A5 size) paper S inserted into the fixing nip N passes. In the present embodiment, a pair of holes are formed at positions corresponding to the innermost portions of both ends of the paper passing region R1 through which the paper S of the most frequently used size (for example, A4 portrait size) passes in the image forming apparatus 100.
第2サーミスター35bの検知温度が所定温度以上になると、制御部90(図1参照)からの制御信号によって送風装置50が作動し、支持ステー37の内部に空気流を発生させる。このとき、支持ステー37の内部の空気流の風速を所定速度以上(例えば10m/sec)にすることで、定着ベルト30の内側の空間が負圧状態となる。 When the temperature detected by the second thermistor 35b reaches a predetermined temperature or higher, the blower device 50 is activated by a control signal from the control section 90 (see FIG. 1) to generate an air flow inside the support stay 37. At this time, by increasing the speed of the air flow inside the support stay 37 to a predetermined speed or higher (for example, 10 m/sec), the space inside the fixing belt 30 is brought into a negative pressure state.
その結果、吸引口37a付近の空気を支持ステー37の内部に引き込む力が発生する。そして、定着ベルト30の幅方向両端部付近の空気が定着ベルト30の内周面に沿って引き込まれ(図4の点線矢印で表示)、定着ベルト30の内周面から熱を奪いながら吸引口37aを介して支持ステー37の内部に流れ込む。これにより、定着ベルト30の非通紙領域R2の温度上昇を抑制することができる。 As a result, a force is generated that draws the air near the suction port 37a into the support stay 37. Then, the air near both ends in the width direction of the fixing belt 30 is drawn in along the inner circumferential surface of the fixing belt 30 (indicated by dotted arrows in FIG. 4), and while removing heat from the inner circumferential surface of the fixing belt 30, It flows into the inside of the support stay 37 via 37a. Thereby, it is possible to suppress the temperature rise in the non-sheet passing region R2 of the fixing belt 30.
定着ベルト30の内周面を冷却した後の空気流はTVOCやUFPを含んでいる。定着ベルト30を冷却した後のTVOCおよびUFPを含む空気流は、吸引口37aによって発生する負圧により支持ステー37の内側に引き込まれる。その後、空気流はTVOCおよびUFPと共に支持ステー37内の空気流に合流し、下流側に配置されたフィルター53によりTVOCおよびUFPを除去された後、画像形成装置100の外部へと排出される。 The airflow after cooling the inner peripheral surface of the fixing belt 30 contains TVOC and UFP. After the fixing belt 30 has been cooled, the air flow containing the TVOC and UFP is drawn inside the support stay 37 by the negative pressure generated by the suction port 37a. Thereafter, the air flow joins the air flow in the support stay 37 along with the TVOC and UFP, and after the TVOC and UFP are removed by the filter 53 disposed on the downstream side, the air flow is discharged to the outside of the image forming apparatus 100.
図5は、第1実施形態の定着装置15における定着ベルト30の幅方向の温度分布を示すグラフである。図5において、送風装置50を作動させた場合の温度分布を実線、送風装置50を作動させない場合の温度分布を破線で示す。 FIG. 5 is a graph showing the temperature distribution in the width direction of the fixing belt 30 in the fixing device 15 of the first embodiment. In FIG. 5, the temperature distribution when the blower device 50 is activated is shown by a solid line, and the temperature distribution when the blower device 50 is not activated is shown by a broken line.
送風装置50を作動させた場合、定着ベルト30の温度は、定着ベルト30の内周面に沿って引き込まれる空気流の影響を強く受ける定着ベルト30の幅方向端部が最も低くなる。そして、吸引口37aに向かうにつれて空気流が徐々に熱せられるため、定着ベルト30の通紙領域R1の幅方向の外側直近での温度低減効果が小さくなる。 When the blower device 50 is operated, the temperature of the fixing belt 30 is lowest at the ends in the width direction of the fixing belt 30, which are strongly influenced by the air flow drawn along the inner peripheral surface of the fixing belt 30. Then, since the air flow is gradually heated toward the suction port 37a, the temperature reduction effect near the outer side in the width direction of the paper passing region R1 of the fixing belt 30 becomes smaller.
これにより、図5に実線で示すように、送風装置50を作動させた場合の定着ベルト30の幅方向の温度勾配は、定着ベルト30の幅方向端部から吸気口37aに近づくにつれて緩やかになる。従って、吸引口37aの軸方向の位置精度や用紙Sの挿通位置の精度が低くても、通紙領域R1の幅方向の外側直近で定着ベルト30の温度が大きく低下しないため、定着不良等の品質不具合の発生を抑制することができる。 As a result, as shown by the solid line in FIG. 5, the temperature gradient in the width direction of the fixing belt 30 when the air blower 50 is operated becomes gentler as it approaches the air intake port 37a from the widthwise end of the fixing belt 30. . Therefore, even if the accuracy of the axial position of the suction port 37a or the insertion position of the paper S is low, the temperature of the fixing belt 30 does not drop significantly near the outside of the paper passing area R1 in the width direction, resulting in poor fixing, etc. It is possible to suppress the occurrence of quality defects.
また、定着ベルト30を冷却した後のTVOCやUFPを含んだ空気流は支持ステー37内に集められるため、定着ベルト30の外周面に空気流を吹き付ける構成に比べて、TVOCやUFPを含んだ空気流が分散し難くなる。そのため、空気流に含まれるTVOCやUFPを捕集し易い構成となる。 Furthermore, since the air flow containing TVOC and UFP after cooling the fixing belt 30 is collected in the support stay 37, compared to a configuration in which the air flow is blown onto the outer peripheral surface of the fixing belt 30, the air flow containing TVOC and UFP is collected in the supporting stay 37. Airflow becomes difficult to disperse. Therefore, the configuration is such that TVOC and UFP contained in the airflow can be easily collected.
また、用紙Sの幅方向サイズおよび第2サーミスター35bの検知温度によって送風装置50の風速を制御することにより、定着ベルト30の幅方向端部から吸引口37aまでの温度勾配を変化させることができる。例えば、エッジ検出センサー25(図1参照)からの出力信号が制御部90(図1参照)に送信されると、制御部90は、送信された出力信号に基づいて搬送される用紙Sの幅方向サイズを検知する。制御部90は、検知された用紙Sの幅方向サイズおよび第2サーミスター35bの検知温度に基づいて、送風装置50の風速を制御する。 Furthermore, by controlling the wind speed of the blower 50 according to the widthwise size of the paper S and the temperature detected by the second thermistor 35b, it is possible to change the temperature gradient from the widthwise end of the fixing belt 30 to the suction port 37a. can. For example, when an output signal from the edge detection sensor 25 (see FIG. 1) is transmitted to the control section 90 (see FIG. 1), the control section 90 determines the width of the sheet S to be conveyed based on the transmitted output signal. Detect the directional size. The control unit 90 controls the wind speed of the air blower 50 based on the detected widthwise size of the paper S and the temperature detected by the second thermistor 35b.
具体的には、搬送される用紙Sが最小サイズ(A5サイズ)である場合、若しくは第2サーミスター35bの検知温度が所定温度以上である場合は、送風装置50の風速を大きくして定着ベルト30の幅方向端部から吸引口37aまでの温度勾配を大きくする。一方、搬送される用紙Sが大サイズ(B4サイズ)である場合、若しくは第2サーミスター35bの検知温度が所定温度未満である場合は、送風装置50の風速を小さくして定着ベルト30の幅方向端部から吸引口37aまでの温度勾配を小さくする。これにより、用紙Sの幅方向サイズおよび定着ベルト30の非通紙領域R2の温度に応じて、非通紙領域R2を過不足なく冷却することができる。なお、用紙Sが最大サイズ(A3サイズ)である場合は定着ベルト30の幅方向全域が通紙領域R1となるため、送風装置50を停止する。 Specifically, when the paper S to be conveyed is the smallest size (A5 size), or when the temperature detected by the second thermistor 35b is higher than a predetermined temperature, the speed of the air blower 50 is increased to blow the fixing belt. The temperature gradient from the widthwise end of the tube 30 to the suction port 37a is increased. On the other hand, if the paper S to be conveyed is large size (B4 size), or if the temperature detected by the second thermistor 35b is lower than the predetermined temperature, the air speed of the blower 50 is reduced to increase the width of the fixing belt 30. The temperature gradient from the direction end to the suction port 37a is reduced. Thereby, depending on the size of the sheet S in the width direction and the temperature of the non-sheet passing area R2 of the fixing belt 30, the non-sheet passing area R2 can be cooled just enough. Note that when the paper S is the maximum size (A3 size), the entire width direction of the fixing belt 30 becomes the paper passing region R1, so the blower device 50 is stopped.
また、空気流の流通方向に対し支持ステー37の下流側にフィルター53を配置し、支持ステー37内を流れる空気流に含まれるTVOCやUFPを捕集した後に画像形成装置100の外部へ空気流を排出する。これにより、TVOCやUFPによる環境への悪影響を低減することができる。 Further, a filter 53 is disposed downstream of the support stay 37 with respect to the flow direction of the air flow, and after collecting TVOC and UFP contained in the air flow flowing inside the support stay 37, the air flow is directed to the outside of the image forming apparatus 100. discharge. Thereby, the negative impact on the environment caused by TVOC and UFP can be reduced.
図6は、本発明の第2実施形態に係る定着装置15を軸方向に沿って切断した側面断面図である。本実施形態では、支持ステー37内の空気流の流通方向の下流側に送風装置50が配置されている。送風装置50は、支持ステー37内の空気を吸引する吸引ファンである。また、定着ベルト30の外周面の幅方向両端部に空気を吹き付ける吹付ファン55が配置されている。定着装置15の他の部分の構成は第1実施形態と同様である。 FIG. 6 is a side cross-sectional view taken along the axial direction of the fixing device 15 according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the blower device 50 is disposed on the downstream side of the support stay 37 in the direction of air flow. The blower device 50 is a suction fan that sucks air inside the support stay 37. Further, a blowing fan 55 is arranged to blow air onto both ends of the outer peripheral surface of the fixing belt 30 in the width direction. The configuration of other parts of the fixing device 15 is similar to that of the first embodiment.
図6に示すように、定着ベルト30の外側に配置された吹付ファン55によって、定着ベルト30の幅方向両端部の外周面を冷却できるようになっている。そのため、送風装置50による定着ベルト30の幅方向両端部の内周面の冷却と併せて、定着ベルト30の幅方向両端部の冷却機能が向上する。 As shown in FIG. 6, a blowing fan 55 disposed on the outside of the fixing belt 30 can cool the outer circumferential surface of both ends of the fixing belt 30 in the width direction. Therefore, in addition to the cooling of the inner peripheral surface of both ends of the fixing belt 30 in the width direction by the air blower 50, the cooling function of both ends of the fixing belt 30 in the width direction is improved.
また、吹付ファン55によって定着ベルト30に吹き付けられ、定着ベルト30を冷却した後の空気流はTVOCやUFPを含んでいる。定着ベルト30を冷却した後のTVOCおよびUFPを含む空気流は、吸引口37aによって発生する負圧により定着ベルト30の幅方向端部から支持ステー37の内側に引き込まれる。その後、空気流はTVOCおよびUFPと共に支持ステー37内の空気流に合流し、下流側に配置された送風装置50を通過し、フィルター53によりTVOCおよびUFPを除去された後、画像形成装置100の外部へと排出される。 Further, the airflow after being blown onto the fixing belt 30 by the blowing fan 55 and cooling the fixing belt 30 contains TVOC and UFP. After the fixing belt 30 has been cooled, the airflow containing the TVOC and UFP is drawn into the inside of the support stay 37 from the widthwise ends of the fixing belt 30 by the negative pressure generated by the suction port 37a. Thereafter, the airflow joins the airflow in the support stay 37 together with the TVOC and UFP, passes through the air blower 50 disposed on the downstream side, and after the TVOC and UFP are removed by the filter 53, the airflow is transferred to the image forming apparatus 100. Expelled to the outside.
本実施形態では、支持ステー37内の空気流の流通方向の下流側に送風装置50を配置し、送風装置50によって支持ステー37内の空気を吸引している。この構成では、送風装置50を上流側に配置し、送風装置50によって支持ステー37内に空気を吹き出す第1実施形態の構成に比べて支持ステー37内の空気流の流速(風速)が上がりにくい。そのため、第1実施形態に比べて出力の大きい送風装置50を用いる必要がある。 In this embodiment, the blower device 50 is disposed on the downstream side in the direction of air flow inside the support stay 37, and the air inside the support stay 37 is sucked by the blower device 50. In this configuration, the flow velocity (wind speed) of the air flow inside the support stay 37 is difficult to increase compared to the configuration of the first embodiment in which the blower device 50 is disposed on the upstream side and air is blown into the support stay 37 by the blower device 50. . Therefore, it is necessary to use a blower device 50 with a larger output than that in the first embodiment.
図7は、本発明の第3実施形態に係る定着装置15を軸方向に沿って切断した側面断面図である。本実施形態では、支持ステー37の上部に吸引口37a、吸引口37bが一対ずつ形成されている。一対の吸引口37bは、定着ベルト30の幅方向中央部を中心として対称な位置であって、一対の吸引口37aの軸方向の外側に一つずつ形成されている。より詳細には、吸引口37bは、定着ニップ部Nに挿通される大サイズの用紙S(例えばB4サイズ)が通過する通紙領域R1′の幅方向両端部の内側直近に対応する位置に一対形成されている。 FIG. 7 is a side cross-sectional view of the fixing device 15 according to the third embodiment of the present invention, cut along the axial direction. In this embodiment, a pair of suction ports 37a and a pair of suction ports 37b are formed at the upper part of the support stay 37. The pair of suction ports 37b are located at symmetrical positions with respect to the center portion of the fixing belt 30 in the width direction, and are formed one each on the outer side of the pair of suction ports 37a in the axial direction. More specifically, a pair of suction ports 37b are provided at positions corresponding to the inner side of both ends in the width direction of the sheet passing region R1' through which a large-sized sheet S (for example, B4 size) to be inserted into the fixing nip N passes. It is formed.
また、吸引口37a、37bを開放状態および閉鎖状態に切り替えるシャッター60が支持ステー37の上面に隣接して配置されている。シャッター60には一対の第1開口部60a、一対の第2開口部60bが形成されている。一対の第1開口部60aの間隔は一対の吸引口37aの間隔と同一である。一対の第2開口部60bの間隔は一対の吸引口37bの間隔と同一である。また、第1開口部60aが吸引口37aに重なるとき第2開口部60bは吸引口37bに重ならず、第2開口部60bが吸引口37bに重なるとき第1開口部60aは吸引口37aに重ならないような位置関係となっている。 Further, a shutter 60 for switching the suction ports 37a, 37b between an open state and a closed state is arranged adjacent to the upper surface of the support stay 37. The shutter 60 is formed with a pair of first openings 60a and a pair of second openings 60b. The distance between the pair of first openings 60a is the same as the distance between the pair of suction ports 37a. The distance between the pair of second openings 60b is the same as the distance between the pair of suction ports 37b. Further, when the first opening 60a overlaps the suction port 37a, the second opening 60b does not overlap the suction port 37b, and when the second opening 60b overlaps the suction port 37b, the first opening 60a overlaps the suction port 37a. The positions are such that they do not overlap.
また、シャッター60を往復移動させるシャッター駆動ギア61が配置されている。シャッター駆動ギア61は、シャッター駆動モーター62に連結されている。シャッター駆動ギア61は、シャッター60の上面に形成されたラックギア(図示せず)に噛み合いながら正回転または逆回転する。これにより、シャッター60を吸引口37aが開放状態、吸引口37bが閉鎖状態となる位置(第1の位置)と、吸引口37aが閉鎖状態、吸引口37bが開放状態となる位置(第2の位置)とに選択配置する。 Further, a shutter drive gear 61 for reciprocating the shutter 60 is arranged. The shutter drive gear 61 is connected to a shutter drive motor 62. The shutter drive gear 61 rotates forward or backward while meshing with a rack gear (not shown) formed on the top surface of the shutter 60. As a result, the shutter 60 is moved to a position (first position) where the suction port 37a is in the open state and the suction port 37b is in the closed state, and a position (second position) where the suction port 37a is in the closed state and the suction port 37b is in the open state. position) and place it selectively.
エッジ検出センサー25(図1参照)からの出力信号が制御部90(図1参照)に送信されると、制御部90は、送信された出力信号に基づいて搬送される用紙Sの幅方向サイズを検知する。制御部90は、シャッター駆動モーター62に制御信号を送信し、シャッター駆動ギア61を所定方向に所定量だけ回転させてシャッター60を第1の位置または第2の位置のいずれかに配置する。 When the output signal from the edge detection sensor 25 (see FIG. 1) is transmitted to the control section 90 (see FIG. 1), the control section 90 determines the width direction size of the sheet S to be conveyed based on the transmitted output signal. Detect. The control unit 90 transmits a control signal to the shutter drive motor 62, rotates the shutter drive gear 61 by a predetermined amount in a predetermined direction, and places the shutter 60 in either the first position or the second position.
図7ではシャッター60を第1の位置に配置した状態を示している。幅方向サイズの小さい(A4縦サイズの)用紙Sを通紙するときは、図7に示すように用紙Sの通紙領域R1の内側直近に位置する吸引口37aを開放状態とし、吸引口37aより空気を吸引して非通紙領域R2の温度上昇を抑制する。 FIG. 7 shows a state in which the shutter 60 is placed at the first position. When passing a paper S having a small widthwise size (A4 lengthwise size), as shown in FIG. By sucking more air, the temperature rise in the paper non-passing region R2 is suppressed.
図8は、シャッター60を第2の位置に配置した状態を示す図である。幅方向サイズの大きい(B4サイズの)用紙Sを通紙するときは、図8に示すように用紙Sの通紙領域R1′の内側直近に位置する吸引口37bを開放状態とし、吸引口37bより空気を吸引して非通紙領域R2の温度上昇を抑制する。 FIG. 8 is a diagram showing the shutter 60 in the second position. When passing a sheet S having a large widthwise size (B4 size), as shown in FIG. 8, the suction port 37b located immediately inside the sheet passing area R1' of the sheet S is opened, By sucking more air, the temperature rise in the paper non-passing region R2 is suppressed.
本実施形態の構成によれば、用紙Sの幅方向サイズに応じて吸引口37a、37bの開閉状態を切り替えることにより、用紙Sの幅方向サイズによって異なる非通紙領域R2を効率よく冷却することができ、通紙領域R1の温度を極力低下させることなく非通紙領域R2の温度上昇を効果的に抑制することができる。 According to the configuration of this embodiment, by switching the opening/closing state of the suction ports 37a and 37b according to the widthwise size of the paper S, it is possible to efficiently cool the non-paper passing region R2, which varies depending on the widthwise size of the paper S. Therefore, it is possible to effectively suppress the temperature rise in the paper non-passing region R2 without lowering the temperature of the paper passing region R1 as much as possible.
なお、ここでは小サイズ(A4縦サイズ)と大サイズ(B4サイズ)の用紙Sに対応する2対の吸引口37a、37bを設け、吸引口37a、37bの配置に対応する第1開口部60a、第2開口部60bが形成されたシャッター部材60を用いているが、用紙Sの幅方向サイズに合わせて3対以上の吸引口を設け、それぞれの吸引口の配置に対応する3対以上の開口部が形成されたシャッター部材60を用いることもできる。この構成によれば、非通紙領域の冷却をより精度よく行うことができる。 Here, two pairs of suction ports 37a and 37b corresponding to small size (A4 vertical size) and large size (B4 size) paper S are provided, and a first opening 60a corresponding to the arrangement of the suction ports 37a and 37b is provided. , the shutter member 60 in which the second opening 60b is formed is used, but three or more pairs of suction ports are provided according to the size of the paper S in the width direction, and three or more pairs of suction ports are provided corresponding to the arrangement of the respective suction ports. It is also possible to use a shutter member 60 in which an opening is formed. According to this configuration, the non-sheet passing area can be cooled with higher accuracy.
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、支持ステー37が送風装置50によって発生する空気流の流通経路であるダクトを兼ねる構成としたが、定着ベルト30の径方向内側に支持ステー37とは別個にダクトを設けてもよい。 In addition, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the support stay 37 is configured to also serve as a duct that is a distribution path for the air flow generated by the blower device 50, but a duct is provided inside the fixing belt 30 in the radial direction separately from the support stay 37. It may be provided.
また、第2実施形態では定着ベルト30の外周面の幅方向両端部に空気を吹き付ける吹付ファン55を配置したが、吹付ファン55を第1または第3実施形態に組み合わせてもよい。 Further, in the second embodiment, the blowing fan 55 that blows air is disposed at both ends in the width direction of the outer circumferential surface of the fixing belt 30, but the blowing fan 55 may be combined with the first or third embodiment.
また、上記各実施形態では、エッジ検出センサー25として、2つのPIセンサーを幅方向両端部に配置した例について示したが、CIS等の他のセンサーを用いてもよい。また、エッジ検出センサー25を用いずに、例えば画像形成装置100の給紙カセット10や手差し給紙装置11に設けられた用紙サイズ検知機構(図示せず)や、画像形成装置100の操作パネル(図示せず)またはパーソナルコンピューターから入力される用紙Sのサイズ情報に基づいて用紙Sのサイズを検知してもよい。 Further, in each of the above embodiments, an example is shown in which two PI sensors are arranged at both ends in the width direction as the edge detection sensor 25, but other sensors such as CIS may be used. Furthermore, without using the edge detection sensor 25, for example, a paper size detection mechanism (not shown) provided in the paper feed cassette 10 or manual paper feeder 11 of the image forming apparatus 100, or an operation panel (not shown) of the image forming apparatus 100 may be used. Alternatively, the size of the paper S may be detected based on the size information of the paper S input from a personal computer (not shown) or a personal computer.
また、上記各実施形態では画像形成装置100としてモノクロプリンターを例に挙げて説明したが、本発明はモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等、トナー像を用紙(記録媒体)上に転写し、転写された未定着トナーを定着装置により定着する種々の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。 Further, in each of the above embodiments, a monochrome printer has been described as an example of the image forming apparatus 100, but the present invention is not limited to monochrome printers, but can be applied to color printers, monochrome and color copying machines, digital multifunction devices, facsimile machines, etc. The present invention can be applied to various electrophotographic image forming apparatuses in which an image is transferred onto paper (recording medium) and the transferred unfixed toner is fixed by a fixing device.
15 定着装置
25 エッジ検出センサー(シートサイズ検知機構)
30 定着ベルト
31 加圧ローラー(加圧部材)
33 ヒーター(加熱装置)
35a 第1サーミスター
35b 第2サーミスター
37 支持ステー(支持部材、ダクト)
37a、37b 吸引口
39 ニップ板(ニップ形成部材)
50 送風装置
55 吹付ファン
60 シャッター
60a 第1開口部
60b 第2開口部
61 シャッター駆動ギア(シャッター駆動機構)
62 シャッター駆動モーター(シャッター駆動機構)
90 制御部
100 画像形成装置
P 画像形成部
S 用紙(シート)
R1 通紙領域
R2 非通紙領域
15 Fixing device 25 Edge detection sensor (sheet size detection mechanism)
30 Fixing belt 31 Pressure roller (pressure member)
33 Heater (heating device)
35a First thermistor 35b Second thermistor 37 Support stay (support member, duct)
37a, 37b Suction port 39 Nip plate (nip forming member)
50 Air blower 55 Blow fan 60 Shutter 60a First opening 60b Second opening 61 Shutter drive gear (shutter drive mechanism)
62 Shutter drive motor (shutter drive mechanism)
90 Control unit 100 Image forming device P Image forming unit S Paper (sheet)
R1 Paper passing area R2 Non-paper passing area
Claims (8)
前記定着ベルトの径方向内側に配置され、前記定着ベルトの内周面と摺動するニップ形成部材と、
前記定着ベルトを挟んで前記ニップ形成部材に所定の圧力で圧接されることで前記定着ベルトとの間に定着ニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、前記定着ニップ部を通過するシートを加熱および加圧することにより前記シート上に形成されたトナー像を前記シートに定着させる定着装置において、
少なくとも前記定着ベルトの幅方向全域に延在し、両端部が開口する筒状のダクトと、
前記ダクトの内部に空気流を発生させる送風装置と、
を備え、
前記ダクトの側面には、前記ダクトの径方向内側と外側を連通する吸引口が、前記定着ベルトの幅方向中央部を中心として対称な位置に一対以上形成されており、
前記空気流によって前記ダクトの内側に負圧を発生させることで、前記吸引口を介して前記定着ベルトの幅方向両端部周辺の空気を前記ダクトの内部に吸引して前記定着ベルトの幅方向両端部を冷却することを特徴とする定着装置。 an endless fixing belt heated by a heating device;
a nip forming member disposed radially inside the fixing belt and sliding on an inner peripheral surface of the fixing belt;
a pressure member that forms a fixing nip portion between the fixing belt and the fixing belt by being pressed against the nip forming member with a predetermined pressure across the fixing belt;
A fixing device that fixes a toner image formed on the sheet to the sheet by heating and pressurizing the sheet passing through the fixing nip,
a cylindrical duct extending at least across the entire width of the fixing belt and having both ends open;
a blower device that generates airflow inside the duct;
Equipped with
At least one pair of suction ports communicating between the inside and outside of the duct in the radial direction are formed on the side surface of the duct at symmetrical positions with respect to the center in the width direction of the fixing belt,
By generating negative pressure inside the duct by the air flow, air around both ends of the fixing belt in the width direction is sucked into the inside of the duct through the suction port, and the air around both ends of the fixing belt in the width direction is sucked into the duct. A fixing device characterized by cooling its parts.
前記ダクトに沿って往復移動可能であり、複数対の前記吸引口と同一間隔である複数対の開口部を有するシャッター部材と、
前記シャッター部材を往復移動させるシャッター移動機構と、
を備え、
前記吸引口のうちいずれか一対を開放状態とし、他の前記吸引口を閉鎖状態とすることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A plurality of pairs of the suction ports are formed at positions immediately adjacent to the inner side of both ends in the width direction of the insertion area of the sheets of different sizes to be inserted into the fixing nip portion,
a shutter member capable of reciprocating along the duct and having a plurality of pairs of openings having the same spacing as the plurality of pairs of suction ports;
a shutter moving mechanism that reciprocates the shutter member;
Equipped with
The fixing device according to claim 1, wherein one of the pair of suction ports is opened and the other suction port is closed.
前記支持部材は前記ダクトを兼ねており、前記吸引口は、前記支持部材の前記ニップ形成部材と反対側の側面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 a support member disposed inside the fixing belt in the radial direction and supporting the nip forming member;
The fixing device according to claim 1, wherein the support member also serves as the duct, and the suction port is formed on a side surface of the support member opposite to the nip forming member.
前記画像形成部の下流側に配置され、前記シート上に形成された前記トナー像を前記シートに定着させる請求項1に記載の定着装置と、
前記シートのサイズを検知するシートサイズ検知機構と、
前記定着ベルトの前記シートの非挿通領域の温度を検知するサーミスターと、
前記送風装置の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記シートサイズ検知機構により検知された前記シートの幅方向のサイズが小さくなるほど、若しくは前記サーミスターにより検知された前記非挿通領域の温度が大きくなるほど前記送風装置の風速を大きくすることを特徴とする画像形成装置。 an image forming section that forms a toner image on a sheet;
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is arranged downstream of the image forming unit and fixes the toner image formed on the sheet to the sheet.
a sheet size detection mechanism that detects the size of the sheet;
a thermistor that detects the temperature of a region of the fixing belt where the sheet is not inserted;
a control unit that controls driving of the blower;
Equipped with
The control unit increases the wind speed of the blower as the size in the width direction of the sheet detected by the sheet size detection mechanism becomes smaller or as the temperature of the non-inserted region increases as detected by the thermistor. An image forming apparatus characterized by:
前記画像形成部の下流側に配置され、前記シート上に形成された前記トナー像を前記シートに定着させる請求項3に記載の定着装置と、
前記シートのサイズを検知するシートサイズ検知機構と、
前記シャッター移動機構の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記シャッター移動機構により前記シャッターを往復移動させて、前記シートサイズ検知機構により検知された前記シートの挿通領域の幅方向両端部の内側直近に位置する一対の前記吸引口を開放状態とし、他の前記吸引口を閉鎖状態とすることを特徴とする画像形成装置。 an image forming section that forms a toner image on a sheet;
The fixing device according to claim 3, wherein the fixing device is arranged downstream of the image forming unit and fixes the toner image formed on the sheet to the sheet.
a sheet size detection mechanism that detects the size of the sheet;
a control unit that controls driving of the shutter moving mechanism;
Equipped with
The control unit causes the shutter moving mechanism to reciprocate the shutter to open the pair of suction ports located immediately inside both ends in the width direction of the insertion area of the sheet detected by the sheet size detection mechanism. An image forming apparatus characterized in that the other suction ports are closed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022127761A JP2024024836A (en) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | Fixing device and image forming device equipped with it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
2022
- 2022-08-10 JP JP2022127761A patent/JP2024024836A/en active Pending
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