JPH1124473A - Fixing device - Google Patents
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- JPH1124473A JPH1124473A JP9176950A JP17695097A JPH1124473A JP H1124473 A JPH1124473 A JP H1124473A JP 9176950 A JP9176950 A JP 9176950A JP 17695097 A JP17695097 A JP 17695097A JP H1124473 A JPH1124473 A JP H1124473A
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Landscapes
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置における定着装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式を用いた複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置において、転写紙・
OHPフィルム等の記録材上に転写された未定着画像
(トナー像)を記録材に定着させる定着装置として熱定
着装置が広く利用されている。従来、熱定着装置として
は、熱源により加熱される定着ローラに加圧ローラを圧
接させ、記録材を両ローラで挟持搬送しながら熱と圧力
とにより未定着トナー像の定着を行なうヒートローラ方
式のものが多用されている。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile or the like using an electrophotographic system, a transfer paper,
BACKGROUND ART A heat fixing device is widely used as a fixing device for fixing an unfixed image (toner image) transferred onto a recording material such as an OHP film to the recording material. Conventionally, as a heat fixing device, a heat roller system in which a pressure roller is pressed against a fixing roller heated by a heat source, and an unfixed toner image is fixed by heat and pressure while nipping and conveying the recording material between both rollers. Things are heavily used.
【0003】ヒートローラ方式では、定着ローラは、ト
ナーの溶融・定着に必要充分な熱量を与えるために、表
面温度が所定の温度幅の中に入るように制御されてい
る。しかし、通常の定着ローラの両端部は開口されてい
るため、ハロゲンヒータ等の熱源により供給された熱量
はローラ両端部ほど逃げやすく、どうしても定着ローラ
表面の温度分布はローラ中央部(軸方向の中央部)より
両端部が10〜20℃ほど低くなってしまう。このた
め、ローラ軸方向(幅方向)中央部の表面温度をサーミ
スタ等の温度検知手段により検知して上記の所定の温度
幅内に制御しようとしても、(ローラ幅方向中央部の表
面温度が所定の温度幅内に制御されても)ローラ両端部
の表面温度が低くなってしまう。環境変動や連続通紙等
により定着ローラ表面の温度が低下した場合、待機時と
大サイズ(A4横、A3など)通紙時において定着ロー
ラ両端部で温度低下が発生し定着不良となる不具合が発
生する。このローラ端部における温度低下を解決する方
法としては、ヒータの発熱分布(ローラ軸方向の)を両
端部でやや大きくする方法が一般的であるが、逆にその
副作用として、小サイズ紙(B5縦など)の連続通紙時
には非通紙領域では熱が奪われないなために、定着ロー
ラ両端部の表面温度が連続通紙枚数の増加に伴って上昇
してしまい、ローラ表面のテフロン層がダメージを受け
たり、小サイズ連続通紙後に大サイズ紙を通紙すると軸
方向の温度不均一のためにシワが発生するなどの不具合
がおきる。In the heat roller system, the fixing roller is controlled so that the surface temperature falls within a predetermined temperature range in order to provide a sufficient amount of heat necessary for melting and fixing the toner. However, since both ends of a normal fixing roller are open, the amount of heat supplied by a heat source such as a halogen heater is more likely to escape toward both ends of the roller, and the temperature distribution on the surface of the fixing roller is inevitably reduced at the roller center (axial center). Part), the both ends become lower by about 10 to 20 ° C. For this reason, even if the surface temperature in the central portion in the roller axial direction (width direction) is detected by a temperature detecting means such as a thermistor to control the surface temperature within the above-described predetermined temperature range, the surface temperature at the central portion in the roller width direction becomes lower than the predetermined value. Even if the temperature is controlled within the above range, the surface temperature of both ends of the roller becomes low. When the temperature of the fixing roller surface is lowered due to environmental fluctuations or continuous paper passing, there is a problem that a temperature drop occurs at both ends of the fixing roller during standby and when a large size paper (A4 width, A3, etc.) is passed, resulting in poor fixing. Occur. As a method of solving the temperature drop at the roller end, it is common to slightly increase the heat generation distribution (in the roller axis direction) of the heater at both ends. On the contrary, as a side effect thereof, small-size paper (B5 During continuous paper passing (vertical, etc.), heat is not removed in the non-paper passing area, so the surface temperature at both ends of the fixing roller rises as the number of continuous paper passing increases, and the Teflon layer on the roller surface becomes If the large size paper is passed after the small size continuous paper has been damaged, wrinkles may occur due to uneven temperature in the axial direction.
【0004】ローラ端部温度上昇の対策としては、例え
ば特開昭61−55676号公報に、定着ローラ両端部
の開口部付近(定着ローラ外部)にファンを設け、大サ
イズと小サイズ通紙でファンをオン/オフさせることに
より定着ローラ長手方向(軸方向)における温度分布を
調整するようにした定着装置が提案されている。[0004] As a countermeasure against the rise in the temperature at the end of the roller, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-55676 discloses a fan provided near the opening at both ends of the fixing roller (outside the fixing roller). There has been proposed a fixing device in which a fan is turned on / off to adjust a temperature distribution in a fixing roller longitudinal direction (axial direction).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の定着装置では、大サイズ通紙時に定着ローラ
両端部からファンでローラ内部の空気を吸引する構成に
なっているが、ローラ両側から吸引した場合には吸引効
率が悪いことと、ローラ両端部の熱自体を奪ってしまう
ことになり、かえって温度低下を招くことが懸念される
という問題がある。However, in the fixing device described in the above publication, the air inside the roller is sucked by a fan from both ends of the fixing roller when a large-size sheet is passed. In this case, there is a problem that the suction efficiency is poor and that the heat itself at both ends of the roller is deprived, which may cause a temperature drop.
【0006】また、同定着装置では小サイズ通紙時にフ
ァンを停止させているが、一般的にはヒータの発熱分布
は両端部を大きくしていることを考慮すると、ファンを
停止させた場合ファンを作動させたときよりも、かえっ
てローラ両端部の温度が上昇してしまい、トナーオフセ
ット等の不具合を招くことが懸念されるという問題があ
る。Further, in the identification attachment device, the fan is stopped when a small size paper is passed. However, in general, considering that the heat generation distribution of the heater is large at both ends, the fan is stopped when the fan is stopped. There is a problem that the temperature at both ends of the roller is increased rather than when the is operated, which may cause a problem such as toner offset.
【0007】本発明は、従来の定着装置における上述の
問題を解決し、大サイズ通紙時の定着ローラ端部温度の
低下防止と小サイズ通紙時の定着ローラ端部温度の上昇
とを防ぐことのできる定着装置を提供することを課題と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional fixing device, and prevents a decrease in the temperature of the end portion of the fixing roller when large-size paper is passed and an increase in the end temperature of the fixing roller when small-size paper is passed. An object of the present invention is to provide a fixing device that can perform the fixing.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の課題は本発明によ
り、回転駆動される定着ローラと、該定着ローラに圧接
される加圧ローラとを備え、両ローラ間に未定着画像を
担持した記録材を通過させて未定着画像を記録材に定着
させる熱定着装置において、前記定着ローラ両端部に選
択的に開閉可能なキャップ部材が設けられているととも
に、前記定着ローラ内部に複数の補強部材が設けられ、
該補強部材は空気を通過させる空気流通穴と当該補強部
材の回転により空気流を発生させるフィンとを有するこ
とにより解決される。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a recording apparatus comprising a fixing roller which is driven to rotate, and a pressing roller which is in pressure contact with the fixing roller. In a thermal fixing device for fixing an unfixed image to a recording material by passing a material, cap members that can be selectively opened and closed at both ends of the fixing roller are provided, and a plurality of reinforcing members are provided inside the fixing roller. Provided,
The reinforcing member is solved by having an air flow hole through which air passes and fins that generate an air flow by rotating the reinforcing member.
【0009】また、本発明は、前記の課題を解決するた
め、前記選択的に開閉可能なキャップ部材は、前記定着
ローラの端部温度が所定温度以上のときに定着ローラ内
部を開放し所定温度以下のときに定着ローラ内部を閉鎖
することを提案する。Further, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention is characterized in that the selectively openable / closable cap member opens the inside of the fixing roller when the end temperature of the fixing roller is higher than a predetermined temperature. It is proposed to close the inside of the fixing roller at the following times.
【0010】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ため、前記選択的に開閉可能なキャップ部材は、熱膨張
率の異なる2種類の金属を貼り合わせたバイメタルによ
り構成されていることを提案する。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention proposes that the selectively openable / closable cap member is formed of a bimetal in which two kinds of metals having different coefficients of thermal expansion are bonded to each other. I do.
【0011】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ため、回転駆動される定着ローラと、該定着ローラに圧
接される加圧ローラとを備え、両ローラ間に未定着画像
を担持した記録材を通過させて未定着画像を記録材に定
着させる熱定着装置において、前記定着ローラ内部に複
数の補強部材が設けられ、該補強部材は空気を通過させ
る空気流通穴と該空気流通穴を開放する位置と閉鎖する
位置とに選択的に変位可能なフィンとを有し、該フィン
は前記空気流通穴を開放する位置に変位したときに前記
補強部材の回転により空気流を発生させることを提案す
る。According to another aspect of the present invention, there is provided a recording apparatus comprising: a fixing roller which is driven to rotate; and a pressure roller which is pressed against the fixing roller. In a thermal fixing apparatus for fixing an unfixed image to a recording material by passing a material, a plurality of reinforcing members are provided inside the fixing roller, and the reinforcing members open the air flow holes through which air passes and the air flow holes. A fin that can be selectively displaced between a position where the air flow hole is opened and a position where the air flow hole is opened. I do.
【0012】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ため、前記フィンが形状記憶合金により形成されること
を提案する。Further, the present invention proposes that the fin is formed of a shape memory alloy in order to solve the above problems.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態の定
着装置主要部を示す断面構成図である。この図におい
て、定着ローラ1は軸受け(ローラベアリング)2を介
して定着側板3に支持されている。その定着ローラ1に
加圧ローラ8が図示しない付勢手段によって一定の加圧
力で押し付けられている。定着ローラ1は内部に熱源と
してのハロゲンヒータ4を備えており、軸方向中央部の
ローラ表面に接して設けられたサーミスタ5によりロー
ラ表面の温度を検出される。そのサーミスタ5の検知出
力に基づいてハロゲンヒータ4への通電が制御され、定
着ローラ表面温度が一定に制御されている。定着ローラ
1の一方側の端部(図では右側端部)付近には駆動ギヤ
7が固定され、その駆動ギヤ7に図示しない駆動系から
駆動力が伝達されて回転駆動される。なお、本実施形態
では、ハロゲンヒータ4の配光分布(発熱分布)は、ロ
ーラ両端側の所定範囲を中央部より高く設定している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a main part of a fixing device according to an embodiment of the present invention. In this figure, a fixing roller 1 is supported by a fixing side plate 3 via a bearing (roller bearing) 2. A pressure roller 8 is pressed against the fixing roller 1 with a constant pressing force by a biasing means (not shown). The fixing roller 1 includes a halogen heater 4 as a heat source inside, and the temperature of the roller surface is detected by a thermistor 5 provided in contact with the roller surface at the central portion in the axial direction. The energization to the halogen heater 4 is controlled based on the detection output of the thermistor 5, and the surface temperature of the fixing roller is controlled to be constant. A driving gear 7 is fixed near one end (right end in the figure) of the fixing roller 1, and a driving force is transmitted to the driving gear 7 from a driving system (not shown) to be driven to rotate. In the present embodiment, the light distribution (heat generation distribution) of the halogen heater 4 is set such that a predetermined range on both ends of the roller is higher than the center.
【0014】定着ローラ1の内部には3つの補強リング
6a,b,cが設けられ、加圧ローラ8が圧接されたと
きに定着ローラ1が撓んだりつぶれたりする変形を防止
している。補強リング6には、図2に示すように、ハロ
ゲンヒータ4が貫通する穴9と複数(本実施形態では4
つ)のフィン10が設けられている。フィン10は、補
強リング6の側面の一部を切り起こして設けられ、補強
リング6の側面に空気流通穴10aが形成されている。
フィン10は、空気流通穴10aの上に(前に)斜めに
突出している。なお、本実施形態では、図1における左
端の補強リング6aのフィンのみ補強リングの円筒の内
側に設けており、中央と右端の補強リング6b,cのフ
ィンは、補強リングの円筒側面の外側に出るように設け
られている。Three reinforcing rings 6a, 6b and 6c are provided inside the fixing roller 1 to prevent the fixing roller 1 from being bent or crushed when the pressing roller 8 is pressed. As shown in FIG. 2, the reinforcing ring 6 has a plurality of holes 9 through which the halogen heater 4 penetrates.
Fins 10 are provided. The fin 10 is provided by cutting and raising a part of the side surface of the reinforcing ring 6, and an air flow hole 10 a is formed in the side surface of the reinforcing ring 6.
The fin 10 projects obliquely (before) on the air flow hole 10a. In this embodiment, only the fins of the reinforcement ring 6a at the left end in FIG. 1 are provided inside the cylinder of the reinforcement ring, and the fins of the reinforcement rings 6b and 6c at the center and the right end are outside the cylindrical side surface of the reinforcement ring. It is provided to exit.
【0015】補強リング6の個数及び配置位置は、ロー
ラ内部の熱容量を余り増加させず、しかも効果的に補強
できるように、加圧ローラ8による定着ローラ1への加
圧領域の中央(本実施形態では定着ローラ1の軸方向:
幅方向の中央)と加圧ローラ8の両端位置の合計3個
所、あるいは、加圧領域中央と両側の軸受け2による支
持部の合計3個所が望ましい。本実施形態では後者の位
置(定着ローラ中央部と両側軸受け部)に補強リング6
を配設している。The number and the position of the reinforcing rings 6 are determined so that the heat capacity inside the roller is not significantly increased and the reinforcing ring 6 can be effectively reinforced. In the embodiment, the axial direction of the fixing roller 1 is:
It is desirable to have a total of three places: the center in the width direction) and both end positions of the pressure roller 8, or a total of three places: the center of the pressure area and the support portions of the bearings 2 on both sides. In this embodiment, the reinforcing ring 6 is provided at the latter position (the center of the fixing roller and the bearings on both sides).
Is arranged.
【0016】また、定着ローラ1の両端開口部にはこれ
を塞ぐキャップ11a,bが設けられている。そのキャ
ップ11a,bは、図3に示すように、熱膨張率の異な
る2種類の金属盤12,13を平面で貼り合わせたバイ
メタルで構成されている。そのため、このバイメタル製
キャップ11は、通常状態から温度が上昇した場合には
一方の金属板13の方が他方の金属板12よりも大きく
膨張し、図5に示すように、平面形状(直線状断面)か
らお椀または皿型形状(円弧状断面)に変形する。Caps 11a and 11b are provided at both ends of the fixing roller 1 to close it. As shown in FIG. 3, the caps 11a and 11b are made of a bimetal in which two types of metal plates 12 and 13 having different coefficients of thermal expansion are bonded in a plane. Therefore, when the temperature rises from the normal state, the bimetallic cap 11 expands one of the metal plates 13 more than the other metal plate 12, and as shown in FIG. (Cross section) to a bowl or dish shape (arc-shaped cross section).
【0017】本実施形態の定着装置では、定着ローラ1
の通紙幅はA4横あるいはA3サイズに対応する大きさ
である。従って、A4横あるいはA3サイズの転写紙を
通紙する場合には、転写紙は定着ローラ1表面から均一
に熱を奪ってゆく。そのため、定着ローラ1端部におけ
る温度上昇は発生せず、キャップ11a,bは変形する
ことなく平面形状を維持し、図1に示すごとくキャップ
11a,bは定着ローラ1の両端開口部を閉鎖してい
る。In the fixing device of this embodiment, the fixing roller 1
Is a size corresponding to A4 landscape or A3 size. Therefore, when a transfer sheet of A4 landscape or A3 size is passed, the transfer sheet uniformly removes heat from the surface of the fixing roller 1. Therefore, no temperature rise occurs at the end of the fixing roller 1, and the caps 11 a and 11 b maintain a planar shape without deformation, and the caps 11 a and 11 b close both end openings of the fixing roller 1 as shown in FIG. ing.
【0018】本実施形態では定着ローラ1の制御温度
(設定温度)が185℃に設定されている。そして、A
4横あるいはA3サイズの転写紙を通紙した場合、通
常、キャップ11a,bの温度は約165〜175℃程
度となり、このとき、キャップ11a,bは図1に示す
ように平面形状を維持したまま定着ローラ1両端の開口
部を塞いでいる。このため、定着ローラ1端部から熱が
逃げることが無く、ローラ内部で熱が対流するためロー
ラ長手方向(軸方向)にわたってほぼ均一な温度分布を
得ることができる。In this embodiment, the control temperature (set temperature) of the fixing roller 1 is set at 185 ° C. And A
When four horizontal or A3 size transfer papers are passed, the caps 11a and 11b usually have a temperature of about 165 to 175 ° C. At this time, the caps 11a and 11b maintain a planar shape as shown in FIG. The openings at both ends of the fixing roller 1 are closed as they are. Therefore, heat does not escape from the end of the fixing roller 1 and heat is convected inside the roller, so that a substantially uniform temperature distribution can be obtained in the longitudinal direction (axial direction) of the roller.
【0019】一方、A4縦あるいはA5,B5といった
小サイズ転写紙を通紙した場合、連続通紙枚数が増える
に従って定着ローラ1の端部温度は上昇していく。定着
ローラの端部温度上昇は単位時間当たりの通紙枚数(C
PM)や熱源の発熱量(ヒータワット数)にもよるが、
約230〜250℃に上昇してしまう。定着ローラ1の
端部温度がこの範囲まで上昇すると、バイメタル製キャ
ップ11は、図5に示すように変形し、ローラ軸心部
(キャップの中心)に向かって反り返る。そのため、定
着ローラ1両端の開口部とキャップ11a,bとの間に
隙間が生じる。On the other hand, when small-size transfer paper such as A4 portrait or A5 or B5 is passed, the end temperature of the fixing roller 1 increases as the number of continuous papers increases. The temperature rise at the end of the fixing roller is determined by the number of sheets passed per unit time (C
PM) and the calorific value of the heat source (heater wattage),
It will rise to about 230-250 ° C. When the end temperature of the fixing roller 1 rises to this range, the bimetal cap 11 is deformed as shown in FIG. 5 and warps toward the roller axis (center of the cap). Therefore, a gap is generated between the openings at both ends of the fixing roller 1 and the caps 11a and 11b.
【0020】ところで、前述したように、補強リング6
a,b,cにはフィン10が設けられている。このフィ
ン10はリング側面から斜めに突出しており、定着ロー
ラ1の回転に伴って補強リング6が回転することによ
り、フィン10が空気を押しやって一方向に空気流を発
生させ、定着ローラ内部に空気の流れを発生させる。本
実施形態では、3つの補強リング6a,b,c夫々に設
けられたフィン10は、同一方向に空気の流れを発生さ
せるように設けられている。従って、定着ローラ1の端
部温度が上昇してキャップ11a,bとローラ両端開口
部との間に隙間ができている場合には、図5に矢印で示
すごとく、左側のローラ端部から流入した空気がローラ
内部を右方向に流れ、右側ローラ端部から定着ローラ1
の外部に抜けてゆく。これにより、定着ローラ1両端で
温度上昇をもたらした熱量を効果的に放熱することがで
きる。また、定着ローラ1の駆動側(図1,5の右側)
端部の外側近傍には図示しない排風ファンが設置されて
おり、定着ローラ1内部から流出した熱気を機外に排出
する。By the way, as described above, the reinforcing ring 6
Fins 10 are provided at a, b, and c. The fins 10 project obliquely from the side surface of the ring, and the fins 10 push the air to generate airflow in one direction by rotating the reinforcing ring 6 with the rotation of the fixing roller 1. Generates airflow. In the present embodiment, the fins 10 provided on each of the three reinforcing rings 6a, 6b, 6c are provided so as to generate a flow of air in the same direction. Accordingly, when the temperature of the end portion of the fixing roller 1 rises and a gap is formed between the caps 11a and 11b and the opening at both ends of the roller, as shown by an arrow in FIG. The air flows rightward inside the roller, and the fixing roller 1
Escape to the outside. As a result, the amount of heat that has caused a temperature rise at both ends of the fixing roller 1 can be effectively radiated. The driving side of the fixing roller 1 (the right side in FIGS. 1 and 5)
An exhaust fan (not shown) is provided near the outside of the end, and exhausts hot air flowing out of the fixing roller 1 to the outside of the apparatus.
【0021】そして、定着装置の待機時においては定着
ローラ1の端部温度はキャップ11a,bを変形させる
ほどには上昇せず、キャップ11a,bは平面形状を保
ち、定着ローラ1の端部開口を閉鎖している。このた
め、定着ローラ端部開口からの熱の逃げを防止し、待機
時における端部温度の低下を防ぐことができる。When the fixing device is on standby, the temperature of the end of the fixing roller 1 does not rise so as to deform the caps 11a and 11b. The opening is closed. For this reason, heat can be prevented from escaping from the end opening of the fixing roller, and the end temperature can be prevented from lowering during standby.
【0022】このように、本実施形態の定着装置によれ
ば、簡単な構成で、待機時及び大サイズ通紙時における
定着ローラ1の端部温度の低下を防止することができ、
定着ローラ端部すなわち大サイズ用紙における端部画像
の定着性不良を防ぐことができる。同時に、小サイズ連
続通紙時においては定着ローラ1の端部温度の上昇を防
ぎ、定着ローラ離形層(テフロン層)の破損や定着シワ
発生を防止することができる。また、小サイズ連続通紙
後の大サイズ通紙時における用紙端部画像のオフセット
を防ぐこともできる。本実施形態では定着ローラ端部で
の温度低下を防ぐためにハロゲンヒータ4の配光分布を
ローラ端部側で大きくしているので、端部温度上昇の防
止には特に効果がある。さらに、補強リング6を備える
ことにより、定着ローラ1の芯金(基体)をより薄肉化
できるため、立ち上がりが速くしかも充分な強度を持っ
た定着ローラを提供することができる。As described above, according to the fixing device of the present embodiment, it is possible to prevent the temperature of the end portion of the fixing roller 1 from decreasing at the time of standby and at the time of large-size sheet passing with a simple configuration.
It is possible to prevent an end portion of the fixing roller, that is, poor fixability of an end image on a large-size sheet. At the same time, it is possible to prevent the temperature of the end portion of the fixing roller 1 from rising when the small-size paper is continuously fed, thereby preventing the fixing roller release layer (Teflon layer) from being damaged and fixing wrinkles from being generated. In addition, it is possible to prevent the offset of the image of the sheet end portion when large-size paper is passed after continuous small-size paper is passed. In the present embodiment, the light distribution of the halogen heater 4 is increased on the roller end side in order to prevent the temperature from decreasing at the end of the fixing roller. Further, by providing the reinforcing ring 6, the core metal (substrate) of the fixing roller 1 can be made thinner, so that it is possible to provide a fixing roller which is fast rising and has sufficient strength.
【0023】なお、本発明は本実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、定着ローラ内に設けられる補強リ
ングの数は任意に設定することができる。また、その補
強リングに設けたフィンの形状及び数も任意に設定で
き、回転により空気の流れを発生できればよい。そし
て、定着ローラ両端部に配置されるキャップの構造も同
様であり、必ずしもバイメタルに限るものではなく、ロ
ーラ端部温度上昇によりローラ端部を開放し、通常温度
時にローラ端部を閉鎖するような、選択的に開閉できる
構成のものを採用することができる。さらに、定着ロー
ラ熱源もハロゲンヒータに限定されるものではなく、熱
源(ヒータ)の種類に関わらず本発明は効果を奏するも
のである。また、熱源の発熱分布も本実施形態に限定さ
れない。The present invention is not limited to this embodiment. For example, the number of reinforcing rings provided in the fixing roller can be arbitrarily set. In addition, the shape and number of the fins provided on the reinforcing ring can be arbitrarily set, and any air flow can be generated by rotation. The same applies to the structure of the caps disposed at both ends of the fixing roller. The cap is not necessarily limited to the bimetal, and the roller end is opened when the roller end temperature rises, and the roller end is closed at the normal temperature. A structure that can be selectively opened and closed can be adopted. Further, the heat source of the fixing roller is not limited to the halogen heater, and the present invention is effective regardless of the type of the heat source (heater). Further, the heat generation distribution of the heat source is not limited to this embodiment.
【0024】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。この実施形態の定着装置は、定着ローラ両端部に
キャップが設けられていないことと、定着ローラ内に設
けられた補強リングの構成が異なること以外は前記実施
形態と同様であるので、重複する説明を省略し、異なる
部分を中心に説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described. The fixing device of this embodiment is the same as the above-described embodiment except that caps are not provided at both ends of the fixing roller and the configuration of a reinforcing ring provided in the fixing roller is different. Are omitted, and different parts will be mainly described.
【0025】図6に示す定着装置において、定着ローラ
1の内部には3つの補強リング16a,6b,16cが
設けられている。ローラ中央部の補強リング6bは図2
の前記実施形態の補強リングと同じものである。一方、
両端側の補強リング16a,16cは、図7に示すよう
に、その側面部(ローラ断面方向)にハロゲンヒータ貫
通穴9と空気流通穴17が形成されている。そして、空
気流通穴17に隣接してフィン20が設けられている。In the fixing device shown in FIG. 6, three reinforcing rings 16a, 6b and 16c are provided inside the fixing roller 1. The reinforcing ring 6b at the center of the roller is shown in FIG.
This is the same as the reinforcing ring of the above embodiment. on the other hand,
As shown in FIG. 7, the reinforcing rings 16a and 16c at both ends are formed with a halogen heater through hole 9 and an air flow hole 17 on the side surface (in the cross-sectional direction of the roller). A fin 20 is provided adjacent to the air flow hole 17.
【0026】フィン20は、形状記憶合金により形成さ
れ、その一辺のみが空気流通穴17の一辺に沿って補強
リングの側面に固定されている。この形状記憶合金製フ
ィン20は、図8に示すように、通常温度(定着ローラ
端部温度上昇が発生していないときの温度)時は空気流
通穴17を閉鎖する位置にあり、端部温度上昇がおきる
とその温度により空気流通穴17を開放する位置(空気
流通穴17の前に斜めに突出した位置)に変位する。こ
のため、端部温度上昇が発生した場合には、フィン20
が変位して空気流通穴17を開放し、定着ローラ1内部
において空気は補強リング16a,16cの空気流通穴
17を通過することができるようになる。The fins 20 are formed of a shape memory alloy, and only one side thereof is fixed to the side surface of the reinforcing ring along one side of the air flow hole 17. As shown in FIG. 8, the shape memory alloy fin 20 is located at a position where the air flow hole 17 is closed at a normal temperature (a temperature when the temperature rise at the end of the fixing roller does not occur). When the temperature rises, it is displaced to a position where the air circulation hole 17 is opened (a position obliquely protruding in front of the air circulation hole 17) due to the temperature. Therefore, when the end temperature rises, the fin 20
Is displaced to open the air circulation hole 17, so that air can pass through the air circulation hole 17 of the reinforcing rings 16a and 16c inside the fixing roller 1.
【0027】さて、本実施形態において、大サイズ(A
4横あるいはA3サイズ)の用紙を通紙した場合、定着
ローラ1の端部温度上昇は発生しないので、図6に示す
ようにフィン20は補強リング16a,cの空気流通穴
17を閉鎖した状態にある。従って、定着ローラ1内部
の熱気はローラ両端の補強リング16a,c間に閉じ込
められ、内部の熱が逃げないためにローラ長手方向で均
一な温度分布を得ることができる。Now, in the present embodiment, the large size (A
In the case where the sheet passes through the fixing roller 1 at the end thereof, the fins 20 close the air flow holes 17 of the reinforcing rings 16a and c as shown in FIG. It is in. Therefore, the hot air inside the fixing roller 1 is confined between the reinforcing rings 16a and 16c at both ends of the roller, and the internal heat does not escape, so that a uniform temperature distribution can be obtained in the longitudinal direction of the roller.
【0028】一方、A4縦あるいはA5,B5といった
小サイズ転写紙を通紙した場合、連続通紙枚数が増える
に従って定着ローラ1の端部温度は上昇していく。定着
ローラ1の端部温度がある一定温度まで上昇すると、ロ
ーラ両端側の補強リング16a,cのフィン20は、形
状記憶合金の作用により図9に示すように起き上がり、
補強リング16a,cに設けられている空気流通穴17
を開放する位置に変位する。さらに、フィン20が斜め
に突出することにより、中央部の補強リング6bのフィ
ン10と共に、定着ローラ1の回転により補強リング1
6a,b,cが回転することで、フィン10及び20が
空気流を発生させ、図9に示すように、定着ローラ1の
内部において駆動ギヤ側(図中の左から右方向)に向か
う空気の流れが発生する。これにより、小サイズ紙を連
続通紙した場合でも定着ローラ1の端部温度上昇を効果
的に防ぐことができる。On the other hand, when small-size transfer paper such as A4 portrait or A5 or B5 is passed, the end temperature of the fixing roller 1 increases as the number of continuous papers increases. When the end temperature of the fixing roller 1 rises to a certain temperature, the fins 20 of the reinforcing rings 16a and 16c at both ends of the roller rise as shown in FIG.
Air circulation holes 17 provided in reinforcing rings 16a, c
Is displaced to the position where it is released. Furthermore, the fins 20 project obliquely, and together with the fins 10 of the reinforcing ring 6b at the center, the reinforcing ring 1 is rotated by the rotation of the fixing roller 1.
The fins 10 and 20 generate an airflow as the fins 6a, 6b, and 6c rotate, and as shown in FIG. 9, the air flows toward the drive gear side (from left to right in the figure) inside the fixing roller 1. Flow occurs. Accordingly, even when small-size paper is continuously passed, it is possible to effectively prevent the temperature at the end of the fixing roller 1 from rising.
【0029】なお、本実施形態においても、補強リング
の数や配設位置は適宜設定することができる。また、そ
の補強リングにおけるフィン20又は10及び空気流通
穴の数や、フィンの形状も適宜設定することが可能であ
る。In this embodiment as well, the number and positions of the reinforcing rings can be appropriately set. Further, the number of the fins 20 or 10 and the air circulation holes in the reinforcing ring, and the shape of the fins can be appropriately set.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
によれば、定着ローラ両端部に選択的に開閉可能なキャ
ップ部材が設けられているとともに、定着ローラ内部に
複数の補強部材が設けられ、その補強部材は空気を通過
させる空気流通穴と回転により空気流を発生させるフィ
ンとを有するので、キャップ部材が定着ローラ端部を閉
鎖しているときにはローラ端部からの熱の逃げを防止
し、キャップ部材が定着ローラ端部を開放したときには
フィンの作用によりローラ内部で空気流が発生してロー
ラ内部の熱量を効果的に放熱させることができる。ま
た、補強部材により定着ローラを薄肉化することができ
るので、立ち上がりを速くすることができ、しかも定着
ローラの強度を高めることができる。As described above, according to the fixing device of the present invention, cap members that can be selectively opened and closed are provided at both ends of the fixing roller, and a plurality of reinforcing members are provided inside the fixing roller. Since the reinforcing member has an air flow hole for passing air and fins for generating an air flow by rotation, heat is prevented from escaping from the roller end when the cap member closes the fixing roller end. When the cap member opens the end of the fixing roller, an air flow is generated inside the roller by the action of the fin, and the heat inside the roller can be effectively radiated. Further, since the fixing roller can be made thinner by the reinforcing member, the rising speed can be increased, and the strength of the fixing roller can be increased.
【0031】請求項2の構成により、選択的に開閉可能
なキャップ部材は定着ローラの端部温度が所定温度以上
のときに定着ローラ内部を開放し所定温度以下のときに
定着ローラ内部を閉鎖するので、例えば大サイズ通紙時
や待機時においては定着ローラ内部が閉鎖されることに
より端部温度の低下を防ぎ、定着不良を防止することが
できる。一方、例えば小サイズ紙の連続通紙時において
は定着ローラ内部が開放されることにより、定着ローラ
内部の熱量の外部への放熱を促進し、トナーオフセット
や定着ローラ離形層の破損あるいは記録紙におけるシワ
発生等を防ぐことができる。According to the second aspect of the present invention, the selectively openable / closable cap member opens the inside of the fixing roller when the end temperature of the fixing roller is equal to or higher than a predetermined temperature, and closes the inside of the fixing roller when the end temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. Therefore, for example, at the time of passing a large-size sheet or during standby, the inside of the fixing roller is closed, so that the temperature at the end portion can be prevented from lowering and the fixing failure can be prevented. On the other hand, for example, when the small-size paper is continuously fed, the inside of the fixing roller is opened to promote heat radiation of the heat inside the fixing roller to the outside. Wrinkles and the like can be prevented.
【0032】請求項3の構成により、選択的に開閉可能
なキャップ部材が熱膨張率の異なる2種類の金属を貼り
合わせたバイメタルにより構成されているので、簡単な
構成でキャップ部材を作ることができる。また、容易
に、所定温度以上のときに定着ローラ内部を開放し所定
温度以下のときに定着ローラ内部を閉鎖するようにでき
る。According to the third aspect of the present invention, the cap member that can be selectively opened and closed is made of a bimetal in which two kinds of metals having different coefficients of thermal expansion are bonded to each other. it can. Further, it is possible to easily open the inside of the fixing roller when the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature and close the inside of the fixing roller when the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature.
【0033】請求項4の構成により、定着ローラ内部に
複数の補強部材が設けられ、該補強部材は空気を通過さ
せる空気流通穴と該空気流通穴を開放する位置と閉鎖す
る位置とに選択的に変位可能なフィンとを有し、該フィ
ンは前記空気流通穴を開放する位置に変位したときに前
記補強部材の回転により空気流を発生させるので、ロー
ラ端部からの熱の逃げ防止とローラ内部の熱量の効果的
な放熱とを達成することができる。According to the fourth aspect of the present invention, a plurality of reinforcing members are provided inside the fixing roller, and the reinforcing members are selectively provided in an air flow hole through which air passes, and a position where the air flow hole is opened and a position where the air flow hole is closed. And a fin that can be displaced to a position that opens the air flow hole. When the fin is displaced to a position that opens the air flow hole, an air flow is generated by rotation of the reinforcing member. Effective heat dissipation of the internal heat can be achieved.
【0034】請求項5の構成により、フィンが形状記憶
合金により形成されるので、簡単な構成でフィンを作る
ことができる。また、容易に、所定の温度を境にして空
気流通穴の開放と閉鎖を行うことができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the fin is made of a shape memory alloy, the fin can be manufactured with a simple structure. Further, the opening and closing of the air circulation hole can be easily performed at a predetermined temperature.
【図1】本発明の一実施形態の定着装置主要部を示す断
面構成図である。FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a main part of a fixing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】その定着装置の定着ローラ内部に設けられた補
強リングを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a reinforcing ring provided inside a fixing roller of the fixing device.
【図3】定着ローラ両端部に配設されたキャップ部材の
構成を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of cap members provided at both ends of a fixing roller.
【図4】そのキャップ部材の作用を説明する断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the operation of the cap member.
【図5】定着ローラ両端部が開放された状態の定着装置
を示す断面構成図である。FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram showing the fixing device in a state where both ends of the fixing roller are opened.
【図6】本発明の他の実施形態の定着装置主要部を示す
断面構成図である。FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a main part of a fixing device according to another embodiment of the present invention.
【図7】その定着装置の定着ローラ内部に設けられた補
強リングを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a reinforcing ring provided inside a fixing roller of the fixing device.
【図8】その補強リングに設けられたフィンの作用を説
明する部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating an operation of a fin provided on the reinforcing ring.
【図9】そのフィンが空気流通穴を開放した状態の定着
装置を示す断面構成図である。FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram illustrating the fixing device in a state where the fins open the air circulation holes.
1 定着ローラ 4 ハロゲンヒータ 3 発熱層 5 サーミスタ 6a,b,c 補強リング 7 駆動ギヤ 8 加圧ローラ 10,20 フィン 10a,17 空気流通穴 11 キャップ 16a,c 補強リング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 4 Halogen heater 3 Heat generation layer 5 Thermistor 6a, b, c Reinforcement ring 7 Drive gear 8 Pressure roller 10, 20 Fin 10a, 17 Air flow hole 11 Cap 16a, c Reinforcement ring
Claims (5)
ーラに圧接される加圧ローラとを備え、両ローラ間に未
定着画像を担持した記録材を通過させて未定着画像を記
録材に定着させる熱定着装置において、 前記定着ローラ両端部に選択的に開閉可能なキャップ部
材が設けられているとともに、前記定着ローラ内部に複
数の補強部材が設けられ、該補強部材は空気を通過させ
る空気流通穴と当該補強部材の回転により空気流を発生
させるフィンとを有することを特徴とする定着装置。A fixing roller that is driven to rotate; and a pressure roller that is pressed against the fixing roller. The recording material carrying the unfixed image is passed between the two rollers to convert the unfixed image into a recording material. In the heat fixing device for fixing, a cap member that can be selectively opened and closed is provided at both ends of the fixing roller, and a plurality of reinforcing members are provided inside the fixing roller, and the reinforcing members are air that allows air to pass therethrough. A fixing device comprising: a flow hole; and a fin that generates an airflow by rotation of the reinforcing member.
は、前記定着ローラの端部温度が所定温度以上のときに
定着ローラ内部を開放し所定温度以下のときに定着ロー
ラ内部を閉鎖することを特徴とする、請求項1に記載の
定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the selectively openable and closable cap member opens the inside of the fixing roller when an end temperature of the fixing roller is higher than a predetermined temperature and closes the inside of the fixing roller when the end temperature is lower than a predetermined temperature. The fixing device according to claim 1, wherein:
は、熱膨張率の異なる2種類の金属を貼り合わせたバイ
メタルにより構成されていることを特徴とする、請求項
1に記載の定着装置。3. The fixing device according to claim 1, wherein the selectively openable / closable cap member is made of a bimetal obtained by bonding two types of metals having different coefficients of thermal expansion.
ーラに圧接される加圧ローラとを備え、両ローラ間に未
定着画像を担持した記録材を通過させて未定着画像を記
録材に定着させる熱定着装置において、 前記定着ローラ内部に複数の補強部材が設けられ、該補
強部材は空気を通過させる空気流通穴と該空気流通穴を
開放する位置と閉鎖する位置とに選択的に変位可能なフ
ィンとを有し、該フィンは前記空気流通穴を開放する位
置に変位したときに前記補強部材の回転により空気流を
発生させることを特徴とする定着装置。4. A fixing roller which is driven to rotate, and a pressure roller which is pressed against the fixing roller, wherein a recording material carrying an unfixed image is passed between the two rollers to convert the unfixed image into a recording material. In the heat fixing device for fixing, a plurality of reinforcing members are provided inside the fixing roller, and the reinforcing members are selectively displaced to an air circulation hole through which air passes, and a position to open and close the air circulation hole. A fixing fin, wherein the fin generates an air flow by rotation of the reinforcing member when the fin is displaced to a position that opens the air flow hole.
れることを特徴とする、請求項4に記載の定着装置。5. The fixing device according to claim 4, wherein the fin is formed of a shape memory alloy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9176950A JPH1124473A (en) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9176950A JPH1124473A (en) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | Fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1124473A true JPH1124473A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=16022565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9176950A Pending JPH1124473A (en) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | Fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1124473A (en) |
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-
1997
- 1997-07-02 JP JP9176950A patent/JPH1124473A/en active Pending
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