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JP2015079045A - Fixing apparatus and image forming apparatus having the same - Google Patents

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JP2015079045A
JP2015079045A JP2013214505A JP2013214505A JP2015079045A JP 2015079045 A JP2015079045 A JP 2015079045A JP 2013214505 A JP2013214505 A JP 2013214505A JP 2013214505 A JP2013214505 A JP 2013214505A JP 2015079045 A JP2015079045 A JP 2015079045A
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JP
Japan
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recording material
fixing
heat
roller
fixing device
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JP2013214505A
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Japanese (ja)
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前田 智弘
Toshihiro Maeda
智弘 前田
香川 敏章
Toshiaki Kagawa
敏章 香川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】ウォームアップ時間が短く、しかも、記録材の通過中の電力を削減して省エネ化を実現することのできる定着装置及びそれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材に摺接する回転可能な定着ローラ101の内部にハロゲンランプ105a、105bを配置し、定着ローラ101の内面に、ハロゲンランプ105a、105bから放出される波長を吸収して定着ローラ101に伝熱する吸熱塗料を塗布形成し、伝熱された定着ローラ101の熱により、記録材の未定着トナー像を定着させる定着装置であり、ハロゲンランプ105a、105bから放出される光の色温度を2450K以上とする。また、吸熱塗料の分光特性は、2.5μm以下の波長に対する吸収率が90%以上であるとする。【選択図】図2A fixing device capable of realizing energy saving by shortening the warm-up time and reducing the power during passage of a recording material, and an image forming apparatus including the same. Halogen lamps 105a and 105b are disposed inside a rotatable fixing roller 101 that is in sliding contact with a recording material, and the fixing roller 101 absorbs wavelengths emitted from the halogen lamps 105a and 105b on the inner surface of the fixing roller 101. 101 is a fixing device that applies and forms an endothermic paint that transfers heat to 101 and fixes the unfixed toner image of the recording material by the heat of the fixing roller 101 that has been transferred, and the color of light emitted from the halogen lamps 105a and 105b. The temperature is 2450K or higher. Further, the spectral characteristics of the endothermic paint are assumed to have an absorptance of 90% or more for a wavelength of 2.5 μm or less. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等からなる画像形成装置において、記録紙等の記録材上の未定着トナー像を接触加熱定着する定着装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image on a recording material such as recording paper in an image forming apparatus including a copying machine, a printer, a facsimile, and the like.

従来の定着装置としては、図示しないが、一対の定着ローラと加圧部材(加圧ローラ)との間に形成されたニップ部に記録材の未定着トナー像を通過させることにより、記録材のトナー像を定着させるローラ対方式の装置が知られている。この定着装置の定着ローラは、例えばアルミ等からなる金属製の中空芯金の内部に加熱源としてハロゲンランプが配置され、ローラの表面に近設された温度センサ(サーミスタ)の信号により、図示しない温度制御回路がハロゲンランプをON、OFF制御することでローラの表面温度が一定に保たれる。定着ローラの内面には、ハロゲンランプの光を熱に変換する吸熱塗料が塗布されている。   As a conventional fixing device, although not shown in the drawing, an unfixed toner image of a recording material is passed through a nip portion formed between a pair of fixing rollers and a pressure member (pressure roller). A roller pair type apparatus for fixing a toner image is known. The fixing roller of this fixing device has a halogen lamp disposed as a heating source inside a metal hollow core metal made of, for example, aluminum and the like, and is not shown by a signal of a temperature sensor (thermistor) provided near the surface of the roller. The surface temperature of the roller is kept constant by controlling the halogen lamp ON / OFF by the temperature control circuit. An inner surface of the fixing roller is coated with an endothermic paint that converts light from the halogen lamp into heat.

加圧ローラは、芯金上に被覆層としてシリコーンゴム等の耐熱性の弾性層が覆着されたタイプが用いられている。この耐熱性の弾性層は、加圧ローラと定着ローラが圧接された場合に、弾性変形して所定のニップ部を形成し、このニップ部に記録材の未定着のトナー像が通過して熱溶融されることにより、トナー像の定着が図られる。   As the pressure roller, a type in which a heat-resistant elastic layer such as silicone rubber is covered as a coating layer on a core metal is used. This heat-resistant elastic layer is elastically deformed to form a predetermined nip portion when the pressure roller and the fixing roller are pressed against each other, and an unfixed toner image of the recording material passes through the nip portion and is heated. The toner image is fixed by being melted.

ところで、ウォームアップ時間の短縮を図るため、定着ローラの低熱容量化や加熱源からのエネルギーを効率良く定着ローラに与えることにより、ウォームアップ時間を短縮できる定着装置等が提供されている。効率良く定着ローラ等を加熱する方法として特許文献1には、ハロゲンランプの色温度を高くすることにより、従来よりも加熱時の熱変換効率が向上し、定着装置のウォームアップ時間の短縮が可能であると記載されている。   By the way, in order to shorten the warm-up time, there are provided fixing devices and the like that can shorten the warm-up time by reducing the heat capacity of the fixing roller and efficiently supplying energy from the heating source to the fixing roller. Patent Document 1 discloses a method for efficiently heating a fixing roller and the like. By increasing the color temperature of the halogen lamp, the heat conversion efficiency during heating is improved and the warm-up time of the fixing device can be shortened. It is described that it is.

特許文献1は、フィラメント自身の立ち上がり時間を低減するため、フィラメントの細線化によって熱容量を低減している。フィラメントの線径と長さは、発光幅、電圧、電力によって決まるが、ハロゲンランプの定格(電圧、電力)が定まれば、抵抗が決まるので、線径と長さとを調整することができる。   In Patent Document 1, in order to reduce the rise time of the filament itself, the heat capacity is reduced by thinning the filament. The filament diameter and length are determined by the emission width, voltage, and power. However, if the rating (voltage and power) of the halogen lamp is determined, the resistance is determined, so that the diameter and length can be adjusted.

例えば、特許文献1には、線径が80%のフィラメントを使用すれば、同じ抵抗のハロゲンランプを作成するのに長さが64%となり、熱容量は41%になると記載されている。つまり、線径を80%にすれば、同じ発熱量でフィラメントを同等の温度とするのに要する時間が41%に短縮される。このようにフィラメントを細線化した場合、色温度が上昇することとなる。   For example, Patent Document 1 describes that if a filament having a wire diameter of 80% is used, the length is 64% and the heat capacity is 41% for producing a halogen lamp having the same resistance. That is, if the wire diameter is 80%, the time required to bring the filament to the same temperature with the same calorific value is reduced to 41%. In this way, when the filament is thinned, the color temperature increases.

特許第3668149号Japanese Patent No. 3668149

しかしながら、ハロゲンランプの色温度を高くすると、フィラメントの線径が細くなるので、ライフサイクルが短くなるという課題が発生する。また、ハロゲンランプの分光特性が短波長側にシフトするが、短波長側にシフトすると、ハロゲンランプの光を熱に変換するため、定着ローラの内面に形成されている吸熱塗料の特性、具体的には、短波長側の光吸収率が低下することになる。   However, when the color temperature of the halogen lamp is increased, the filament diameter is reduced, which causes a problem that the life cycle is shortened. In addition, the spectral characteristics of halogen lamps shift to the short wavelength side, but when shifted to the short wavelength side, the light of the halogen lamp is converted into heat, so the characteristics of the endothermic paint formed on the inner surface of the fixing roller, specifically In this case, the light absorption rate on the short wavelength side is lowered.

本発明は上記に鑑みなされたもので、ウォームアップ時間が短く、しかも、記録材の通過中の電力を削減して省エネ化を実現することのできる定着装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above, and provides a fixing device capable of realizing energy saving by reducing power during passage of a recording material and an image forming apparatus including the same. The purpose is that.

本発明においては上記課題を解決するため、記録材に摺接する回転可能な加熱部材の内部に加熱源を配置し、加熱部材の内面に、加熱源から放出される波長を吸収して加熱部材に伝熱する吸熱塗料を形成し、伝熱された加熱部材の熱により、記録材の未定着トナー像を定着させる装置であって、
加熱源から放出される光の色温度を2450K以上とし、
吸熱塗料の分光特性は、2.5μm以下の波長に対する吸収率が90%以上であることを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, a heating source is disposed inside a rotatable heating member that is in sliding contact with the recording material, and the heating member absorbs the wavelength emitted from the heating source to the heating member. An apparatus for forming an endothermic paint that transfers heat and fixing an unfixed toner image on the recording material by the heat of the heated heating member,
The color temperature of the light emitted from the heating source is set to 2450K or higher,
The spectral characteristics of the endothermic paint are characterized in that the absorptance with respect to a wavelength of 2.5 μm or less is 90% or more.

なお、定着装置のウォームアップ時間が10秒以下であることが好ましい。
また、加熱部材を低熱容量のローラとすることができる。
また、加熱部材に回転可能なベルトを接触させ、加熱部材の熱をベルトに供給して当該ベルトを加熱し、ベルトの熱により、記録材の未定着トナー像を定着させることができる。
Note that the warm-up time of the fixing device is preferably 10 seconds or less.
Further, the heating member can be a low heat capacity roller.
In addition, a rotatable belt is brought into contact with the heating member, the heat of the heating member is supplied to the belt to heat the belt, and the unfixed toner image on the recording material can be fixed by the heat of the belt.

さらに、本発明においては上記課題を解決するため、請求項1ないし4いずれかに記載の定着装置を画像形成装置に備えることを特徴としている。   Furthermore, in the present invention, in order to solve the above problems, the image forming apparatus is provided with the fixing device according to any one of claims 1 to 4.

本発明によれば、例えば加熱源としてハロゲンランプを用いた場合、従来のハロゲンランプは2400Kであるが、ハロゲンランプの色温度が低いと、分光分布が長波長側にシフトする。一方、ハロゲンランプを構成する石英ガラスの光透過率は、2.5μm以下でほぼ90%以上あるが、2.5μm以上で急激に光透過率が低下する。したがって、ハロゲンランプの色温度を上げ、短波長側にシフトすると、今度は加熱部材の内面塗料の吸収率が低下することとなる。   According to the present invention, for example, when a halogen lamp is used as a heating source, the conventional halogen lamp is 2400K, but when the color temperature of the halogen lamp is low, the spectral distribution shifts to the longer wavelength side. On the other hand, the light transmittance of the quartz glass constituting the halogen lamp is approximately 90% or more at 2.5 μm or less, but the light transmittance is drastically decreased at 2.5 μm or more. Therefore, when the color temperature of the halogen lamp is increased and shifted to the short wavelength side, the absorption rate of the inner surface coating of the heating member is reduced.

しかしながら、上記色温度を高くすると同時に、短波長側でも吸収率の高い内面塗料を使用すれば、加熱部材への熱吸収特性を維持するとともに、ハロゲンランプのガラス管での熱損失を低減することができ、定着装置のウォームアップの短縮化が可能になる。また、加熱源としてハロゲンランプを用いれば、加熱スタート時の立ち上がり時間が早いので、加熱部材を瞬時に加熱でき、安価で効率良く、加熱部材を加熱することができる。   However, at the same time as the above color temperature is increased, if an inner surface paint having a high absorption rate is used even on the short wavelength side, heat absorption characteristics to the heating member can be maintained and heat loss in the glass tube of the halogen lamp can be reduced. It is possible to shorten the warm-up of the fixing device. If a halogen lamp is used as the heating source, the rise time at the start of heating is fast, so that the heating member can be heated instantaneously, and the heating member can be heated efficiently at low cost.

請求項2記載の発明によれば、加熱源であるハロゲンランプの色温度を上げると、ハロゲンランプの寿命が短くなるという課題があるが、ウォームアップ時間が10秒以下であれば、ジョブ終了後直ちにハロゲンランプをOFFしても、使い勝手の面で問題がないため、ハロゲンランプの色温度を上げることにより、ハロゲンランプの寿命が短くなっても問題が少ない。   According to the second aspect of the present invention, there is a problem that when the color temperature of the halogen lamp as the heating source is increased, the life of the halogen lamp is shortened. Even if the halogen lamp is turned off immediately, there is no problem in terms of usability. Therefore, by raising the color temperature of the halogen lamp, there are few problems even if the life of the halogen lamp is shortened.

請求項3記載の発明によれば、加熱部材の熱容量が大きいと、ウォームアップ時間が長くなるので、ジョブ終了後の待機中もハロゲンランプをONする必要があり、ハロゲンランプの寿命に影響する。しかし、低熱容量のローラからなる定着装置と組み合わせれば、加熱部材の内部で発生した熱を急速に加熱部材の表面に伝達することができるので、ウォームアップ時間を10秒以下に短縮することができる。また、待機中にハロゲンランプをOFFしても、使い勝手の面で問題がないため、ハロゲンランプの色温度を上げることにより、ハロゲンランプの寿命が短くなっても問題が少ない。   According to the third aspect of the present invention, if the heat capacity of the heating member is large, the warm-up time becomes long. Therefore, it is necessary to turn on the halogen lamp even during standby after the job ends, which affects the life of the halogen lamp. However, when combined with a fixing device comprising a low heat capacity roller, the heat generated inside the heating member can be rapidly transferred to the surface of the heating member, so the warm-up time can be reduced to 10 seconds or less. it can. Also, even if the halogen lamp is turned off during standby, there is no problem in terms of usability. Therefore, by raising the color temperature of the halogen lamp, there are few problems even if the life of the halogen lamp is shortened.

請求項4記載の発明によれば、加熱部材で発生した熱を熱容量の小さいベルトに接触させ加熱させることで、瞬時にベルトを加熱させることができるので、ウォームアップ時間の短縮が期待できる。   According to the invention described in claim 4, since the belt can be heated instantaneously by bringing the heat generated by the heating member into contact with the belt having a small heat capacity and heating it, shortening of the warm-up time can be expected.

請求項5記載の発明によれば、画像形成装置のウォームアップ時間を短縮することができ、待機時の消費電力も必要がないため、低消費電力の画像形成装置を得ることができるという効果がある。   According to the fifth aspect of the present invention, the warm-up time of the image forming apparatus can be shortened, and the power consumption during standby is not necessary, so that an image forming apparatus with low power consumption can be obtained. is there.

本発明に係る画像形成装置の実施形態における画像形成システムの構成を示す内部構成図である。1 is an internal configuration diagram showing a configuration of an image forming system in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態における定着ローラの軸方向から見た説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram viewed from the axial direction of the fixing roller in the embodiment of the fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態におけるハロゲンランプの色温度と分光分布との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a color temperature of a halogen lamp and a spectral distribution in an embodiment of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態におけるハロゲンランプの石英ガラスの光透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the light transmittance of the quartz glass of the halogen lamp in embodiment of the fixing device which concerns on this invention. 本発明に係る定着装置の実施形態における吸熱塗料の光吸収率の測定結果を示す表である。It is a table | surface which shows the measurement result of the light absorption rate of the endothermic paint in embodiment of the fixing device which concerns on this invention. 本発明に係る定着装置の実施例における定着ローラの内面塗装とハロゲンランプの色温度とを変更し、ウォームアップ時間が10秒以下になる条件を調べた結果を示す表である。6 is a table showing the results of examining conditions for changing the inner surface coating of the fixing roller and the color temperature of the halogen lamp in the embodiment of the fixing device according to the present invention to reduce the warm-up time to 10 seconds or less. 本発明に係る定着装置の他の実施形態におけるベルト定着器を模式的に示す断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view schematically showing a belt fixing device in another embodiment of the fixing device according to the present invention.

本発明の一実施形態について図1に基づいて説明すると以下の通りである。図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成システム1の構成を示す内部構成図である。画像形成システム1は、画像形成装置2を核に、各々周辺機器であるスキャナ3、自動原稿搬送装置4、後処理装置5、記録材供給装置6、中継搬送ユニット8、及び両面搬送装置10が接続され、機能が拡張されている。このうち、画像形成装置2及び後処理装置5は、記録材供給装置6の上面に並んで載置され、これらの上方にスキャナ3が、その上部に配置された自動原稿搬送装置4と共に、システムラック7上に支持されることで配置されている。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an internal configuration diagram showing a configuration of an image forming system 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming system 1 includes a scanner 3, an automatic document conveying device 4, a post-processing device 5, a recording material supply device 6, a relay conveying unit 8, and a double-sided conveying device 10, each of which is a peripheral device, with the image forming device 2 as a core. Connected and extended functionality. Among these, the image forming apparatus 2 and the post-processing apparatus 5 are placed side by side on the upper surface of the recording material supply apparatus 6, and the scanner 3 is placed above them together with the automatic document feeder 4 disposed above the system 3. It is arranged by being supported on the rack 7.

画像形成装置2は、スキャナ3により読み込まれた画像の記録出力はもとより、外部接続機器としてパーソナルコンピュータ等の画像処理装置が接続されると、この外部接続機器からの画像データを記録出力するよう機能する。この画像形成装置2の略中央左側には、感光体(感光体ドラム)200を中心とした電子写真プロセス部(画像形成部)20が配置されている。   The image forming apparatus 2 has a function of recording and outputting image data from an externally connected device when an image processing device such as a personal computer is connected as an externally connected device as well as an image output of the image read by the scanner 3 To do. An electrophotographic process section (image forming section) 20 centered on a photosensitive body (photosensitive drum) 200 is disposed substantially on the left side of the center of the image forming apparatus 2.

感光体200の周囲には、感光体200の表面を均一に帯電させる帯電ローラ201、均一に帯電された感光体200上に光像を走査して静電潜像を書き込む光走査ユニット22、この光走査ユニット22により書き込まれた静電潜像を現像剤により再現する現像ユニット202、感光体200上に再現された画像を記録紙等の記録材上に転写する転写ユニット203、転写後の感光体200上に残留した現像剤を除去して感光体200上に新たな画像を記録することを可能にするクリーニングユニット204、及び感光体200の表面の電荷を除去する除電ランプユニット(不図示)等が配設されている。   Around the photosensitive member 200, there are a charging roller 201 for uniformly charging the surface of the photosensitive member 200, an optical scanning unit 22 for scanning an optical image on the uniformly charged photosensitive member 200 and writing an electrostatic latent image, and this. A developing unit 202 that reproduces the electrostatic latent image written by the optical scanning unit 22 with a developer, a transfer unit 203 that transfers an image reproduced on the photosensitive member 200 onto a recording material such as recording paper, and a photosensitive material after transfer. A cleaning unit 204 that enables the developer remaining on the body 200 to be removed and a new image to be recorded on the photoconductor 200, and a charge removal lamp unit (not shown) that removes charges on the surface of the photoconductor 200. Etc. are arranged.

画像形成装置2の下部、すなわち記録材供給装置6側には、記録紙等の記録材を収容可能な記録材供給部21が配置されている。この記録材供給部21は、記録材を収容する記録材収容トレイ210と、この記録材収容トレイ210に収容された記録材を1枚ずつ分離給紙する分離供給手段211とにより構成されている。この分離供給手段211により1枚ずつ分離給紙された記録材は、電子写真プロセス部20の感光体200と転写ユニット203との間に順次供給され、感光体200上に記録再現されたトナー画像が転写される。   A recording material supply unit 21 that can store a recording material such as recording paper is disposed below the image forming apparatus 2, that is, on the recording material supply device 6 side. The recording material supply unit 21 includes a recording material storage tray 210 that stores recording materials, and a separation supply unit 211 that separates and feeds the recording materials stored in the recording material storage tray 210 one by one. . The recording materials separated and fed one by one by the separation supply unit 211 are sequentially supplied between the photoconductor 200 and the transfer unit 203 of the electrophotographic process unit 20, and the toner image recorded and reproduced on the photoconductor 200. Is transcribed.

なお、記録材供給部21に対する記録材の補給や記録材の交換等の作業は、画像形成装置2の本体正面側における記録材収容トレイ210の引き出しにより行われる。   Note that operations such as replenishment of the recording material and replacement of the recording material to the recording material supply unit 21 are performed by pulling out the recording material accommodation tray 210 on the front side of the main body of the image forming apparatus 2.

画像形成装置2の本体の下面には、オプション配置されている記録材供給装置6から送られてくる記録材を受け入れ、電子写真プロセス部20の感光体200と転写ユニット203との間に向かって順次供給するための記録材受口27が設けられている。   A recording material sent from an optional recording material supply device 6 is received on the lower surface of the main body of the image forming apparatus 2, and is directed between the photoconductor 200 of the electrophotographic process unit 20 and the transfer unit 203. A recording material receiving port 27 for sequentially supplying the recording material is provided.

電子写真プロセス部20の上方には、記録材の未定着トナー像を定着させる定着装置23が配置され、画像が転写された記録材を順次受け入れ、記録材上に転写された現像剤を加熱定着して定着装置23外へと記録材を送り出すよう機能する。画像が記録された記録材は、画像形成装置2の排出ローラ28から画像形成装置2の本体上面の中継搬送ユニット8に受け渡される。このように画像形成装置2の用紙搬送パス(記録材搬送路)64は、下から上に向かって略縦型に構成されている。   Above the electrophotographic process unit 20, a fixing device 23 for fixing an unfixed toner image on the recording material is disposed. The recording material onto which the image has been transferred is sequentially received, and the developer transferred onto the recording material is heated and fixed. Thus, it functions to feed the recording material out of the fixing device 23. The recording material on which the image is recorded is delivered from the discharge roller 28 of the image forming apparatus 2 to the relay conveyance unit 8 on the upper surface of the main body of the image forming apparatus 2. As described above, the sheet conveyance path (recording material conveyance path) 64 of the image forming apparatus 2 is configured in a substantially vertical shape from the bottom to the top.

電子写真プロセス部20の側方、つまり電子写真プロセス部20に対して用紙搬送パス64と略直行する方向に隣接する位置には、光走査ユニット22が配置されている。この光走査ユニット22の上下空間部には、電子写真プロセスをコントロールするプロセスコントロールユニット(PCU)基板と、装置外部からの画像データを受け入れるインターフェイス基板とを収容する装置制御部24、インターフェイス基板から受け入れられた画像データに対して所定の画像処理を施し、光走査ユニット22により感光体200上に画像として走査記録させるためのイメージコントロールユニット(ICU)基板を備えた画像制御部25、そして、これら各種基板、並びにユニットに対して電力を供給する電源ユニット26等が配置されている。   The optical scanning unit 22 is disposed on the side of the electrophotographic process unit 20, that is, at a position adjacent to the electrophotographic process unit 20 in a direction substantially perpendicular to the sheet conveyance path 64. In the upper and lower spaces of the optical scanning unit 22, a device control unit 24 for accommodating a process control unit (PCU) substrate for controlling the electrophotographic process and an interface substrate for receiving image data from the outside of the device are received from the interface substrate. An image control unit 25 having an image control unit (ICU) substrate for performing predetermined image processing on the obtained image data and causing the optical scanning unit 22 to scan and record the image on the photosensitive member 200, and the various types A power supply unit 26 and the like for supplying power to the substrate and the unit are arranged.

記録材供給装置6は、オプションにより付設された外付けの記録材供給装置であり、3つの記録材供給部61・62・63を有している。これら複数の記録材供給部61・62・63では、記録材収容トレイ610・620・630に収容した記録材を、各々に備えられた分離給送手段611・621・631によってそれぞれ1枚ずつ分離し、記録材供給装置6上面に設けられ、画像形成装置2の記録材受口27に連通している記録材排出口65に向かって供給する。稼働時には、所望とするサイズの記録材を収容した記録材供給部61・62・63が選択的に動作する。記録材供給部61・62・63に対する記録材の補給は、ユニット本体の正面側に記録材収容トレイ610・620・630を引出すことで行われる。   The recording material supply device 6 is an external recording material supply device attached as an option, and includes three recording material supply units 61, 62, and 63. In the plurality of recording material supply units 61, 62, and 63, the recording materials stored in the recording material storage trays 610, 620, and 630 are separated one by one by the separate feeding means 611, 621, and 631 provided respectively. Then, the recording material is supplied toward the recording material discharge port 65 provided on the upper surface of the recording material supply device 6 and communicating with the recording material receiving port 27 of the image forming apparatus 2. At the time of operation, the recording material supply units 61, 62, and 63 that accommodate a recording material of a desired size are selectively operated. The recording material is supplied to the recording material supply units 61, 62, and 63 by pulling out the recording material storage trays 610, 620, and 630 to the front side of the unit main body.

また、記録材供給装置6は、上部に画像形成装置2と後処理装置5とを載置するように構成されているが、この状態で移動してシステムラック7の間に固定して配置可能なように、下部に移動コロ69及び固定部68が配設されている。移動時には、固定部68を回転させて上昇させておくことで固定部68を床面から離間させ、固定時には、固定部68を回転させて下降させることで固定部68を床面に接触させて記録材供給装置6を固定する。   In addition, the recording material supply device 6 is configured to place the image forming device 2 and the post-processing device 5 on the upper portion, but can be moved and fixed between the system racks 7 in this state. As described above, a moving roller 69 and a fixed portion 68 are disposed at the lower portion. At the time of movement, the fixing portion 68 is rotated and raised to separate the fixing portion 68 from the floor surface. At the time of fixing, the fixing portion 68 is rotated and lowered to bring the fixing portion 68 into contact with the floor surface. The recording material supply device 6 is fixed.

なお、図1では記録材供給装置6が3つの記録材供給部61・62・63を有する場合を例示しているが、これに限らず、記録材供給装置6は少なくとも1つの記録材供給部を有していれば良い。   1 illustrates the case where the recording material supply device 6 includes three recording material supply units 61, 62, and 63. However, the present invention is not limited to this, and the recording material supply device 6 includes at least one recording material supply unit. As long as it has.

後処理装置5は、画像形成装置2、中継搬送ユニット8から排出される画像の記録された記録材を上部に設けられた搬入ローラ50で導入し、記録材に対して後処理を施すよう機能する。後処理としては、例えばステープル処理、パンチング処理、ソート処理等があるが、図1に例示している後処理装置5は、ステープル処理を行うものであり、後処理されたものは下段の排紙トレイ59に、後処理されないものは上段の排紙トレイ56に、切り換えゲート52により選択的に排出される。   The post-processing device 5 has a function of introducing a recording material on which an image discharged from the image forming apparatus 2 and the relay conveyance unit 8 is recorded by a carry-in roller 50 provided at an upper portion and performing post-processing on the recording material. To do. Examples of post-processing include stapling, punching, and sorting. The post-processing device 5 illustrated in FIG. 1 performs stapling, and the post-processing is performed at the lower stage. What is not post-processed to the tray 59 is selectively discharged to the upper discharge tray 56 by the switching gate 52.

スキャナ3は、自動原稿搬送装置4により自動的に供給されるシート状の原稿を1枚ずつ順次露光走査して原稿画像を読み取る自動読み取りモードと、ユーザのマニュアル操作によりセットされるブック状の原稿、又は自動原稿搬送装置4による自動供給が不可能なシート状の原稿の原稿画像を読み取る手動読み取りモードとを備えて構成されている。そして、透明な原稿載置台30上にセットされた原稿の原稿画像を、相互に所定の速度関係で原稿載置台30に沿って移動する第1走査ユニット31、及び第2走査ユニット32で露光走査し、ミラーや結像レンズ33等の光学部品で導いて光電変換素子34上に結像させることで、原稿画像を電気的信号に変換した上で出力するよう機能する。   The scanner 3 includes an automatic reading mode in which a sheet-like document automatically supplied by the automatic document feeder 4 is sequentially exposed and scanned one by one to read a document image, and a book-like document set by a user's manual operation. Or a manual reading mode for reading a document image of a sheet-like document that cannot be automatically supplied by the automatic document feeder 4. Then, exposure scanning is performed by the first scanning unit 31 and the second scanning unit 32 that move the document image of the document set on the transparent document mounting table 30 along the document mounting table 30 with a predetermined speed relationship with each other. Then, it is guided by an optical component such as a mirror or an imaging lens 33 to form an image on the photoelectric conversion element 34, so that the original image is converted into an electrical signal and output.

自動原稿搬送装置4は、原稿セットトレイ40上に載置された原稿を原稿載置台30上に向かって搬送し、走査後の原稿を原稿排出トレイ42上に排出する原稿搬送手段41を備えている。また、自動供給が不可能なシート状の原稿を原稿載置台30上に載置して読み取り走査可能なように、自動原稿搬送装置4が装置リア側を支点にして上方に回転し、装置の手前側が開放するように構成されている。   The automatic document conveying device 4 includes a document conveying means 41 that conveys a document placed on the document setting tray 40 toward the document placing table 30 and discharges the scanned document onto a document discharge tray 42. Yes. Further, the automatic document feeder 4 rotates upward with the rear side of the apparatus as a fulcrum so that a sheet-like document that cannot be automatically supplied can be placed on the document table 30 and scanned. The front side is configured to open.

中継搬送ユニット8は、画像形成装置2の頂部に設けられた排紙トレイ29の上部に装着され、画像形成装置2の排紙ローラ28から排出される画像が記録された記録材を、画像形成装置2の下流側に位置する後処理装置5に向かって導入するための搬送ユニットである。この中継搬送ユニット8の記録材搬送経路84の途中には、記録材を該ユニットの上面82と後処理装置5の上面54とで形成された排出トレイ9に導く別の記録材搬送経路83が分岐形成されている。2つの排出先は、搬送路の分岐部に配置されたゲート81の切換により、変更可能になっている。   The relay conveyance unit 8 is mounted on an upper portion of a paper discharge tray 29 provided on the top of the image forming apparatus 2 and forms a recording material on which an image discharged from the paper discharge roller 28 of the image forming apparatus 2 is recorded. This is a transport unit for introduction toward the post-processing device 5 located on the downstream side of the device 2. In the middle of the recording material conveyance path 84 of the relay conveyance unit 8, there is another recording material conveyance path 83 for guiding the recording material to the discharge tray 9 formed by the upper surface 82 of the unit and the upper surface 54 of the post-processing device 5. Branched and formed. The two discharge destinations can be changed by switching the gate 81 arranged at the branch portion of the transport path.

両面搬送装置10は、画像形成装置2の側面に装着され、記録材の両面に画像を形成する際に記録材を反転させるための搬送装置である。記録材を反転させる際には、排紙ローラ28が記録材を途中まで排出させた状態で停止し、逆転することにより、記録材を両面搬送装置10側へ導く。この際、定着装置23の後に設けられたゲート85の切換により、記録材が定着装置23側へ戻らず、両面搬送装置10に進入することになる。両面搬送装置10を通過した記録材は、電子写真プロセス部20の手前から再度用紙搬送パス64に入って電子写真プロセス部20等を通過することで裏面に画像が形成される。   The double-sided conveying device 10 is a conveying device that is attached to the side surface of the image forming apparatus 2 and reverses the recording material when forming images on both sides of the recording material. When reversing the recording material, the paper discharge roller 28 stops in a state where the recording material has been discharged halfway, and reversely reverses to guide the recording material to the double-sided conveyance device 10 side. At this time, by switching the gate 85 provided after the fixing device 23, the recording material does not return to the fixing device 23 side but enters the duplex conveying device 10. The recording material that has passed through the double-sided conveyance device 10 enters the paper conveyance path 64 again from before the electrophotographic process unit 20 and passes through the electrophotographic process unit 20 and the like, whereby an image is formed on the back surface.

係る画像形成システム1では、記録材供給装置6の上に画像形成装置2と後処理装置5とが並んで載置される構造であり、画像形成装置2の本体幅寸法をL1、後処理装置5の本体幅寸法をL2とすると、記録材供給装置6の幅寸法Lは、L1+L2にほぼ等しくなるよう設計されている。この画像形成システム1のように各周辺機器を組み合わせてシステムを構成することにより、ユーザが所望する画像形成システムを容易に実現できるようになる。   The image forming system 1 has a structure in which the image forming apparatus 2 and the post-processing apparatus 5 are mounted side by side on the recording material supply apparatus 6. The main body width dimension of the image forming apparatus 2 is L 1, and the post-processing apparatus. 5 is designed so that the width L of the recording material supply device 6 is substantially equal to L1 + L2. By configuring the system by combining peripheral devices as in the image forming system 1, an image forming system desired by the user can be easily realized.

一方、このような画像形成システム1では、システム全体の温度や湿度等の調整を考慮する必要が生じる。これに対して、各周辺機器毎にヒータやファン等を設けると、システム全体として部品点数が増加し、画像形成システム1のコストアップ等の問題を招来する。そこで、画像形成システム1は、画像形成装置2と記録材供給装置6との間にヒータ(発熱体)300を設ける構成としている。   On the other hand, in such an image forming system 1, it is necessary to consider the adjustment of the temperature and humidity of the entire system. On the other hand, if a heater, a fan, or the like is provided for each peripheral device, the number of parts increases as a whole system, causing problems such as an increase in the cost of the image forming system 1. Therefore, the image forming system 1 is configured to provide a heater (heating element) 300 between the image forming apparatus 2 and the recording material supply apparatus 6.

次に、定着装置23について、図2と図3とを用いて詳細に説明する。図2は定着装置23の断面図、図3は定着装置23の定着ローラ101の軸方向から見た図である。定着装置23は、加熱部材である定着ローラ101と、この定着ローラ101の軸方向両端部にそれぞれ嵌着される軸受102とを備え、定着ローラ101が回転可能に支持されている。定着ローラ101の軸方向の一端部には、図示しないギアが接続されており、このギアに別途設置したモーターからの駆動力が伝達されることにより、定着ローラ101が回転駆動する。   Next, the fixing device 23 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device 23, and FIG. 3 is a view as seen from the axial direction of the fixing roller 101 of the fixing device 23. The fixing device 23 includes a fixing roller 101 that is a heating member and bearings 102 that are respectively fitted to both ends of the fixing roller 101 in the axial direction, and the fixing roller 101 is rotatably supported. A gear (not shown) is connected to one end of the fixing roller 101 in the axial direction, and the driving force from a motor separately installed on the gear is transmitted, whereby the fixing roller 101 is rotationally driven.

定着ローラ101の内面には加熱源である複数のハロゲンランプ105a、105bが、定着ローラ101の表面には、温度センサである複数のサーミスタ103a、103bが、定着ローラ101の表面近傍には、異常温度検知手段である複数のサーモスタット104a、104bがそれぞれ配設されている。また、定着ローラ101の下部に対向圧接してニップ部Nを区画する位置には、記録材に摺接する加圧ローラ106が配置され、この加圧ローラ106を回転可能にする図示しないベアリングが加圧ローラ106の軸端部に嵌着されている。このベアリングは、定着ローラ101の表面に加圧させるための加圧保持部107で支持され、この加圧保持部107には、荷重を付与するための圧縮ばね108が接続されている。   A plurality of halogen lamps 105 a and 105 b that are heating sources are provided on the inner surface of the fixing roller 101, and a plurality of thermistors 103 a and 103 b that are temperature sensors are provided on the surface of the fixing roller 101. A plurality of thermostats 104a and 104b, which are temperature detecting means, are provided. Further, a pressure roller 106 slidably contacting the recording material is disposed at a position where the nip portion N is defined by opposing pressure contact with the lower portion of the fixing roller 101, and a bearing (not shown) that allows the pressure roller 106 to rotate is added. A shaft end of the pressure roller 106 is fitted. The bearing is supported by a pressure holding unit 107 for applying pressure to the surface of the fixing roller 101, and a compression spring 108 for applying a load is connected to the pressure holding unit 107.

先ず、定着ローラ101について詳細に説明する。この定着ローラ101は、外径30mm、0.6mm、A3幅の記録紙を通紙しても十分な長さを確保可能な長さである全長346mmで低熱容量のアルミ芯金上に、記録紙上のトナーがオフセットするのを防止するための離型層(例えば、PTFE等)が形成されている。本実施例の離型層は、厚さ7μmのプライマー層を介して、PFAとPTFEのブレンドした組成物が厚さ15μmに塗布焼成されることにより均一に形成されている。   First, the fixing roller 101 will be described in detail. This fixing roller 101 is recorded on an aluminum cored bar having a total length of 346 mm and a low heat capacity, which is a length that can ensure a sufficient length even when a recording sheet having an outer diameter of 30 mm, 0.6 mm, and A3 width is passed. A release layer (for example, PTFE) for preventing the toner on the paper from being offset is formed. The release layer of this example is uniformly formed by applying and baking a composition obtained by blending PFA and PTFE to a thickness of 15 μm via a primer layer having a thickness of 7 μm.

但し、定着ローラ101の芯金の材質は、ハロゲンランプ105a、105bの熱を比較的短時間で伝熱できる低熱容量であれば、アルミに限定されるものではない。例えば、低熱容量のステンレスや鉄等の金属でも良い。   However, the material of the core metal of the fixing roller 101 is not limited to aluminum as long as the heat capacity of the halogen lamps 105a and 105b can be transferred in a relatively short time. For example, a metal such as stainless steel or iron having a low heat capacity may be used.

定着ローラ101の芯金厚みは、アルミ製の芯金であれば、外径30mmの場合、厚み0.6mmまで薄くすることができる。これは、これ以上厚みを薄くすると、定着ローラ101に荷重を加えてニップ部Nを形成しようとしたとき、撓みが発生して通紙中に記録材にしわが生じたり、加圧ローラ106との適度なニップ幅が形成できなくなるからである。また、芯金の肉厚を厚くすると、定着器のウォームアップ時間が長くなり、目的としている定着器の省エネ性の劣化を招くからである。   If the core metal thickness of the fixing roller 101 is an aluminum core metal, the thickness can be reduced to 0.6 mm when the outer diameter is 30 mm. If the thickness is further reduced, when a load is applied to the fixing roller 101 to form the nip portion N, the recording material may be bent during paper passing, This is because an appropriate nip width cannot be formed. Further, if the thickness of the cored bar is increased, the warm-up time of the fixing device becomes longer, and the energy saving performance of the intended fixing device is deteriorated.

離型層の材料としては、耐熱性や耐久性に優れ、トナーとの離型性が優れるものであれば良く、PFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素系材料を使用しても良い。定着ローラ101は、加圧ローラ106との間に記録材を挟持するが、加圧ローラ106とのニップ部Nの直前位置にサーミスタ103a、103bが接触している。   The material of the release layer is not particularly limited as long as it is excellent in heat resistance and durability and has excellent release properties from the toner, such as PFA (a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) or PTFE (polytetra). Fluoro-based materials such as (fluoroethylene) may be used. The fixing roller 101 holds the recording material between the pressure roller 106 and the thermistors 103 a and 103 b are in contact with the position just before the nip portion N with the pressure roller 106.

加圧ローラ106は、芯金上に弾性層としてシリコーンスポンジゴムが覆着され、このシリコーンスポンジゴムの表面に、記録材に摺接する離型層であるPFAチューブが一体形成されている。芯金は、例えば外径12mmの中実の鉄が使用されるが、何らこれに限定されるものではなく、低熱容量のアルミ製の金属等でも良い。弾性層は、厚さ5.5mmの耐熱性を有するシリコーンゴムが使用されている。また、離型層の材料としては、耐熱性や耐久性に優れ、トナーとの離型性が優れる材料であれば良く、PFAやPTFE等のフッ素系の材料でも良い。   In the pressure roller 106, a silicone sponge rubber is covered as an elastic layer on a metal core, and a PFA tube as a release layer that is in sliding contact with the recording material is integrally formed on the surface of the silicone sponge rubber. The core metal is, for example, solid iron having an outer diameter of 12 mm, but is not limited to this, and may be a low heat capacity aluminum metal or the like. For the elastic layer, a silicone rubber having a heat resistance of 5.5 mm in thickness is used. Further, the release layer material may be any material that is excellent in heat resistance and durability and has excellent release properties from the toner, and may be a fluorine-based material such as PFA or PTFE.

なお、加圧ローラ106の離型層に用いるPFAチューブとしては、カーボン等の導電化剤を含有した導電性のチューブを用いる方がより好ましい。この理由としては、絶縁性のPFAチューブを用いた場合、記録紙や定着ローラ101との摩擦帯電により、加圧ローラ106はおおよそ−5kVに帯電し、その結果、ニップ部Nにおいて、同じマイナス極性のトナーを定着ローラ101側に反発させる電界が作用し、定着ローラ101に対する静電オフセット(静電気的にトナーが定着ローラ101に付着する現象のこと)の原因となる。   As the PFA tube used for the release layer of the pressure roller 106, it is more preferable to use a conductive tube containing a conductive agent such as carbon. The reason for this is that when an insulating PFA tube is used, the pressure roller 106 is charged to approximately −5 kV due to frictional charging with the recording paper and the fixing roller 101, and as a result, the same negative polarity is applied to the nip portion N. An electric field that repels the toner toward the fixing roller 101 acts, and causes an electrostatic offset (a phenomenon in which toner adheres to the fixing roller 101 electrostatically) with respect to the fixing roller 101.

本実施例では、この点に鑑み、導電性のPFAチューブを使用することにより、加圧ローラ106の帯電を防止し、静電オフセットの発生を抑制するようにしている。本実施例では、体積抵抗10ΩcmのPFAチューブを用い、帯電防止効果を確保するようにしている。 In the present embodiment, in view of this point, by using a conductive PFA tube, charging of the pressure roller 106 is prevented and generation of electrostatic offset is suppressed. In this embodiment, a PFA tube having a volume resistance of 10 5 Ωcm is used to ensure the antistatic effect.

サーミスタ103a、103bは、定着ローラ101の表面に接触しており、定着ローラ101の表面で検知した温度に基づき、ハロゲンランプ105a、105bへの電力供給を制御して定着ローラ101の表面を所定の温度に制御するよう機能する。   The thermistors 103a and 103b are in contact with the surface of the fixing roller 101. Based on the temperature detected on the surface of the fixing roller 101, the thermistors 103a and 103b control the power supply to the halogen lamps 105a and 105b to make the surface of the fixing roller 101 have a predetermined surface. Function to control the temperature.

ハロゲンランプ105a、105bは、定着ローラ101の中央部を加熱するハロゲンランプ105aと、定着ローラ101の両端部を加熱する105bとを備え、ハロゲンランプ105aが接続したリード線109aでサーモスタット104aと接続されており、さらにサーモスタット104aを介して定着器の外側に設置した電源110と接続されている。同様にハロゲンランプ105bは、接続したリード線109bでサーモスタット104bと接続され、さらにサーモスタット104bを介して定着器の外側に設置した電源110と接続されており、ハロゲンランプから電源までは接触不良等が生じないように硬く接続されている。   The halogen lamps 105a and 105b include a halogen lamp 105a for heating the central portion of the fixing roller 101 and 105b for heating both ends of the fixing roller 101, and are connected to the thermostat 104a by a lead wire 109a connected to the halogen lamp 105a. In addition, it is connected to a power source 110 installed outside the fixing device via a thermostat 104a. Similarly, the halogen lamp 105b is connected to the thermostat 104b via the connected lead wire 109b, and is further connected to the power source 110 installed outside the fixing device via the thermostat 104b. It is connected firmly so as not to occur.

ハロゲンランプ105a、105bは、図示しないランプフォルダにより定着ローラ101内で定着ローラ101の内面に接触しないように固定されている。ハロゲンランプ105aは650W、ハロゲンランプ105bは570Wの電力を投入することができる。   The halogen lamps 105a and 105b are fixed so as not to contact the inner surface of the fixing roller 101 in the fixing roller 101 by a lamp folder (not shown). The halogen lamp 105a can be turned on at 650W, and the halogen lamp 105b can be turned on at 570W.

ハロゲンランプ105a、105bは、石英ガラス管の中に発光源としてタングステンフィラメントが配置され、このフィラメントが通電されることで、フィラメントが発光し、発光した光が石英ガラス管を通過して定着ローラ101の内面を加熱する。この時、フィラメントは、高温に保持する必要があるため、石英ガラス管の中に不活性の断熱ガスが封入されている。   In the halogen lamps 105a and 105b, a tungsten filament is disposed as a light source in a quartz glass tube. When this filament is energized, the filament emits light, and the emitted light passes through the quartz glass tube and passes through the fixing roller 101. Heat the inner surface. At this time, since the filament needs to be kept at a high temperature, an inert heat insulating gas is sealed in the quartz glass tube.

ガスの種類としては、窒素、アルゴン、クリプトン等が封入され、これらのガスはコストや性能面に応じて適宜選択される。コスト面では、窒素が最も安価であり、クリプトンが最も高価であるが、断熱性が高くフィラメントの発光効率が高いのはクリプトンで、最も低いのは窒素ガスとなる。このガスの種類に応じ、フィラメント温度を高くすることで、ハロゲンランプ105a、105bの色温度を高くすることができる。図4に示すように、ハロゲンランプ105a、105bの色温度が低いと、分光分布は長波長側にピークが移り、ハロゲンランプ105a、105bの色温度が高いと、分光分布は短波長側にピークが移る。   As the type of gas, nitrogen, argon, krypton, or the like is enclosed, and these gases are appropriately selected according to cost and performance. In terms of cost, nitrogen is the cheapest and krypton is the most expensive, but krypton has the highest thermal insulation and high filament luminous efficiency, and the lowest is nitrogen gas. The color temperature of the halogen lamps 105a and 105b can be increased by increasing the filament temperature according to the type of gas. As shown in FIG. 4, when the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b is low, the spectral distribution shifts to the long wavelength side, and when the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b is high, the spectral distribution peaks to the short wavelength side. Move.

一方、ハロゲンランプ105a、105bを構成する石英ガラスの光透過率は、図5に示すように、短波長側(2.5μm以下)では、ほぼ90%以上あるが、長波長(2.5μm以上)では、急激に光透過率が低下する。したがって、フィラメントで発光した光を効率良く定着ローラ101の内面に到達させるには、ハロゲンランプ105a、105bの色温度を高くすれば良い。ハロゲンランプ105a、105bの色温度を2450K以上、好ましくは2500K以上にすれば、フィラメントで発光した光が石英ガラスを通過することが可能になる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the light transmittance of the quartz glass constituting the halogen lamps 105a and 105b is approximately 90% or more on the short wavelength side (2.5 μm or less), but the long wavelength (2.5 μm or more). ), The light transmittance decreases rapidly. Therefore, in order to make the light emitted from the filament reach the inner surface of the fixing roller 101 efficiently, the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b may be increased. If the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b is 2450K or higher, preferably 2500K or higher, light emitted from the filament can pass through the quartz glass.

一方、定着ローラ101の芯金内面には、ハロゲンランプ105a、105bからの光を効率良く熱に変換して定着ローラ101に伝熱する吸熱塗料が塗布され、この吸熱塗料の塗布により、伝熱された定着ローラ101の熱で記録材の未定着トナー像が定着することとなる。   On the other hand, an endothermic paint that efficiently converts light from the halogen lamps 105a and 105b into heat and transfers heat to the fixing roller 101 is applied to the inner surface of the core of the fixing roller 101. The unfixed toner image on the recording material is fixed by the heat of the fixing roller 101 thus applied.

係る吸熱塗料としては、例えば(I)ヒドロキシル基を2個以上有するポリオール、芳香族ジアミン、及びすべてのα位に配位した炭素原子が分岐した構造を有する2級ジアミンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する無溶媒主剤(1)、並びに、脂肪族多官能イソシアネートを含有する無溶媒硬化剤(2)からなる塗料組成物、(II)太陽光の可視領域で吸収を示し、赤外領域で反射を示す顔料と、溶剤可溶アクリル系樹脂、アクリル系エマルション樹脂、ウレア樹脂、エポキシ系樹脂、溶剤可溶フッ素系樹脂、フッ素系エマルション樹脂のいずれか1つ又は2つ以上から選択するビヒクルと、必要に応じて白色顔料とを含有する塗料組成物が知られている。   The endothermic paint is selected from the group consisting of, for example, (I) a polyol having two or more hydroxyl groups, an aromatic diamine, and a secondary diamine having a structure in which all α-coordinated carbon atoms are branched. A solvent-free main agent (1) containing at least one compound, and a coating composition comprising a solvent-free curing agent (2) containing an aliphatic polyfunctional isocyanate, (II) showing absorption in the visible region of sunlight, From a pigment showing reflection in the infrared region and any one or more of a solvent-soluble acrylic resin, an acrylic emulsion resin, a urea resin, an epoxy resin, a solvent-soluble fluorine resin, and a fluorine emulsion resin Coating compositions containing a vehicle to be selected and optionally a white pigment are known.

具体的な吸熱塗料の商品としては、例えばオキツモ8000番(オキツモ株式会社)、テツゾール2751(日本ペイント株式会社)、セルモブラックL1−500(東京熱化学工業株式会社)等が知られている。これらの吸熱塗料を塗布すれば、定着ローラ101の内部に配置したハロゲンランプ105a、105bからの光を効率良く熱に変換し、吸熱塗料がない場合に比べ、ウォームアップ時間を短縮することができる。   As specific endothermic paint products, for example, Okitsumo No. 8000 (Okitsumo Co., Ltd.), Tetzol 2751 (Nippon Paint Co., Ltd.), Sermo Black L1-500 (Tokyo Thermal Chemical Co., Ltd.) and the like are known. If these endothermic paints are applied, the light from the halogen lamps 105a and 105b disposed inside the fixing roller 101 can be efficiently converted into heat, and the warm-up time can be shortened compared to the case where there is no endothermic paint. .

耐熱塗料の吸熱特性を調べるため、上記3種類の耐熱塗料をアルミプレート上に塗布し、分光光度計UV-3600(島津製作所)により、近赤外領域である2.5μm,及び赤外分光光度計FTIR-8200PC(島津製作所)にて、赤外領域である5μm,10μmの光吸収率を測定した。   In order to investigate the endothermic properties of heat-resistant paints, the above-mentioned three kinds of heat-resistant paints are applied on an aluminum plate, and with a spectrophotometer UV-3600 (Shimadzu Corporation), a near infrared region of 2.5 μm and an infrared spectrophotometer The total light absorption rate of 5 μm and 10 μm in the infrared region was measured with a total of FTIR-8200PC (Shimadzu Corporation).

その結果、図6に示すように、10μm付近での吸収率は、セルモブラックが90%に対して、オキツモ73.2%、及びテツゾール75.8%、5μm付近では、セルモブラックが94%に対してオキツモが64.2%、テツゾールが66.1%、2.5μm付近では、セルモブラックが93.1%に対して、オキツモ60.7%、及びテツゾール63.4%であり、短波長側へシフトすればするほど吸収率の差が大きくなるので、ハロゲンランプ105a、105bの色温度が高くなると、オキツモ、テツゾールの吸収効率が悪くなる。
一方、セルモブラックL1−500の吸収率2.5μm付近でも、吸収率が変わらず、効率良く光を吸熱できる。
As a result, as shown in FIG. 6, the absorption rate in the vicinity of 10 μm was 90% for Sermo Black, 73.2% for Okitsumo, 75.8% for Tetzol, and 94% for Sermo Black at around 5 μm. On the other hand, in the vicinity of Okitsumo 64.2%, Tetzol 66.1%, and 2.5 μm, Serumo Black 93.1%, Okitsumo 60.7%, and Tetzol 63.4%. As the shift to the side increases, the difference in absorptance increases. Therefore, when the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b increases, the absorption efficiency of Okitsumo and Tetzol deteriorates.
On the other hand, even in the vicinity of the absorption rate of 2.5 μm of Sermo Black L1-500, the absorption rate does not change and light can be absorbed efficiently.

本発明の定着装置23は、外径30mmの定着ローラ101と外径23mmの加圧ローラ106とからなる装置で、これら相対向する定着ローラ101と加圧ローラ106とのニップ部Nのニップ幅Wは3.2mmに設定されている(例えば、定着速度Vが225mm/sの場合、ニップ通過時間W/Vは、0.014s)。   The fixing device 23 of the present invention is a device comprising a fixing roller 101 having an outer diameter of 30 mm and a pressure roller 106 having an outer diameter of 23 mm, and the nip width of the nip portion N between the fixing roller 101 and the pressure roller 106 facing each other. W is set to 3.2 mm (for example, when the fixing speed V is 225 mm / s, the nip passage time W / V is 0.014 s).

本実施例の効果を検証するため、ウォームアップ時間、及びウォームアップ開始から30枚を連続通紙した時の消費電力量を測定した。ウォームアップ時間の短縮効果の判断基準として、ウォームアップ時間が10秒以下を合格とした。その理由として、ウォームアップ時間が長い場合、待機中も常に定着器を一定の温度で予熱しておく必要があるため、ウォームアップ時、及び待機中の定着器の消費電力が大きくなる。そこで、予熱が不要でコピー動作に影響を及ぼさないウォームアップ時間として検証した結果、コピー動作として約10秒かかるので、ウォームアップ時間が10秒以下であれば、室温から定着器をウォームアップしても、待ち時間なしでコピー動作が完了できることが判明したからである。   In order to verify the effect of this example, the warm-up time and the power consumption when 30 sheets were continuously fed from the start of warm-up were measured. As a criterion for determining the effect of shortening the warm-up time, a warm-up time of 10 seconds or less was accepted. The reason for this is that when the warm-up time is long, it is necessary to preheat the fixing device at a constant temperature even during standby, so that the power consumption of the fixing device during warm-up and standby increases. Therefore, as a result of verification as a warm-up time that does not require preheating and does not affect the copy operation, the copy operation takes about 10 seconds. If the warm-up time is 10 seconds or less, the fuser is warmed up from room temperature. This is because it has been found that the copying operation can be completed without waiting time.

ここで、通常のコピー動作とは、原稿台にコピーしたい原稿を置いた時間を0秒とした時、コピーボタンを押し、スキャナにより原稿を読み込み、各画像形成プロセスが動作してイメージ画像を形成するとともに、給紙トレイから記録紙が給紙され、転写部にイメージ画像を転写した後、定着器の入紙部に記録紙が入紙する直前までの時間を指す。   Here, the normal copy operation means that when the time for placing a document to be copied on the document table is 0 second, the copy button is pressed, the document is read by the scanner, and each image forming process operates to form an image. In addition, the recording paper is fed from the paper feed tray and the image image is transferred to the transfer unit, and then the time until the recording paper enters the paper feeding unit of the fixing device.

先ず、ウォームアップ時間の短縮効果を検証するため、本実施例で定着ローラ101の内面塗装とハロゲンランプ105a、105bの色温度とを変更し、ウォームアップ時間が10秒以下になる条件を調べ、その結果を図7にまとめた。   First, in order to verify the effect of shortening the warm-up time, in this embodiment, the inner surface coating of the fixing roller 101 and the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b are changed, and the conditions under which the warm-up time is 10 seconds or less are examined. The results are summarized in FIG.

内面塗装を比較した結果(No.1,No.2,No.3)、セルモブラックL1-500が最もウォームアップ時間が早く、省エネ効果があるのが判明した。さらに、内面塗装がセルモブラックL1−500の定着ローラ101を用い、ハロゲンランプ105a、105bの色温度を従来の2450Kから本実施例の2500Kに変更して比較実験した結果(No.3,No.6)、ウォームアップ時間が10秒以下で立ち上がることができ、通紙中の電力量も下がることが確認できた。   As a result of comparing the inner surface coating (No.1, No.2, No.3), it was found that Serumo Black L1-500 has the fastest warm-up time and has an energy saving effect. Furthermore, the result of a comparative experiment (No. 3, No. 3) using the fixing roller 101 whose inner surface coating is Sermo Black L1-500 and changing the color temperature of the halogen lamps 105a and 105b from the conventional 2450K to 2500K of this embodiment. 6) It was confirmed that the warm-up time can be increased in 10 seconds or less, and the amount of electric power during the paper passing is reduced.

定着ローラ101の内面塗装が同じ場合で、ハロゲンランプ105a、105bの色温度変更前後によるウォームアップ短縮率を比べると、オキツモ(No.1,No.4)は、98.2%、テツゾール(No.2,No.5)は98.1%のウォームアップ短縮率に対し、セルモブラック(No.3,No.6)は、95.1%の短縮率になることから、ハロゲンランプ105a、105bの色温度との組み合わせによる効果が見られた。   When the inner surface coating of the fixing roller 101 is the same and the warm-up shortening rate before and after the color temperature change of the halogen lamps 105a and 105b is compared, Okitsumo (No.1, No.4) is 98.2%, Tetzol (No. No. 5) is 98.1% warm-up reduction rate, while Sermo Black (No. 3, No. 6) is 95.1% reduction rate, so that the halogen lamps 105a and 105b are reduced. The effect of the combination with the color temperature of was observed.

(実施例2)
上記実施例では、一対の定着ローラ101と加圧ローラ106からなる定着器について記載したが、内部に加熱源を含んだ加熱ローラ113と、一つ又は複数のローラ等の張架部材によって張架した定着ベルト111と、加圧部材とにより構成されるベルト定着器においても適用することができる。
(Example 2)
In the above embodiment, the fixing device including the pair of fixing roller 101 and the pressure roller 106 is described. However, the fixing device includes a heating roller 113 including a heating source therein and a stretching member such as one or a plurality of rollers. The present invention can also be applied to a belt fixing device including the fixing belt 111 and the pressure member.

具体的なベルト定着器の断面図を図8に示す。このベルト定着器は、加熱ローラ113、定着ローラ112、無端状の定着ベルト111、及び加圧ローラ106から構成されている。加熱ローラ113の表面には、温度センサである複数のサーミスタ103a、103bが、加熱ローラ113の表面近傍には、異常温度検知手段である複数のサーモスタット104a、104bがそれぞれ配設され、加圧ローラ106の軸端部には、回転可能に支持するベアリングが設置されている。このベアリングは、定着ローラ112の表面へ加圧させるための加圧保持部107で支持され、この加圧保持部107には、荷重を付与するための圧縮ばね108が接続されている。   A specific cross-sectional view of the belt fixing device is shown in FIG. The belt fixing device includes a heating roller 113, a fixing roller 112, an endless fixing belt 111, and a pressure roller 106. A plurality of thermistors 103a and 103b, which are temperature sensors, are arranged on the surface of the heating roller 113, and a plurality of thermostats 104a, 104b, which are abnormal temperature detection means, are arranged near the surface of the heating roller 113, respectively. A bearing that is rotatably supported is installed at the shaft end portion of 106. The bearing is supported by a pressure holding unit 107 for applying pressure to the surface of the fixing roller 112, and a compression spring 108 for applying a load is connected to the pressure holding unit 107.

定着ベルト111は、複数のハロゲンランプ105a、105bを内蔵した加熱ローラ113と加圧ローラ106との間でニップ部Nを形成する定着ローラ112の間に張架される。この定着ベルト111は、耐熱性で屈曲性のある材料であるポリイミド、Niベルト、ステンレスベルト等により、無端状に形成される。   The fixing belt 111 is stretched between a fixing roller 112 that forms a nip portion N between a heating roller 113 including a plurality of halogen lamps 105 a and 105 b and a pressure roller 106. The fixing belt 111 is formed in an endless shape from a heat-resistant and flexible material such as polyimide, Ni belt, stainless steel belt, or the like.

加熱ローラ113の内面は、図2の定着ローラ101と同様、ハロゲンランプ105a、105bの光を効率良く吸収できるよう吸熱塗料が塗装されている。また、定着ベルト111は、加熱ローラ113と定着ローラ112の間にテンションの作用した状態とするため、加熱ローラ113の軸受102を支持する軸受支持部材114が定着フレーム115との間で引っ張りバネ116で軸受102を引っ張られることにより、ベルトにテンションがかけられる。   The inner surface of the heating roller 113 is coated with an endothermic paint so that the light from the halogen lamps 105a and 105b can be efficiently absorbed, like the fixing roller 101 of FIG. In addition, since the fixing belt 111 is in a state in which tension is applied between the heating roller 113 and the fixing roller 112, the bearing support member 114 that supports the bearing 102 of the heating roller 113 is in tension with the fixing frame 115. By pulling the bearing 102, tension is applied to the belt.

この実施形態によれば、加熱ローラ113に回転可能な無端状の定着ベルト111を摺接させ、加熱ローラ113の熱を定着ベルト111に供給して当該定着ベルト111を加熱するので、加熱された定着ベルト111の熱により、記録紙の未定着トナー像を短時間で定着させることができる。   According to this embodiment, the rotatable endless fixing belt 111 is brought into sliding contact with the heating roller 113, and the heat of the heating roller 113 is supplied to the fixing belt 111 to heat the fixing belt 111. The unfixed toner image on the recording paper can be fixed in a short time by the heat of the fixing belt 111.

(実施例3)
実施例2における定着ローラ112は、加圧ローラ106との間で広いニップ幅を確保するため、金属製の芯金の表面にシリコーンスポンジ層が被覆されていることが好ましい。
(Example 3)
In order to secure a wide nip width between the fixing roller 112 and the pressure roller 106 in the second embodiment, it is preferable that the surface of a metal core bar is covered with a silicone sponge layer.

1 画像形成システム
2 画像形成装置
3 スキャナ
4 自動原稿搬送装置
5 後処理装置
6 記録材供給装置
8 中継搬送ユニット
10 両面搬送装置
23 定着装置
101 定着ローラ(加熱部材、ローラ)
103a サーミスタ
103b サーミスタ
104a サーモスタット
104b サーモスタット
105a ハロゲンランプ(加熱源)
105b ハロゲンランプ(加熱源)
106 加圧ローラ
111 定着ベルト(ベルト)
112 定着ローラ
113 加熱ローラ(加熱部材、ローラ)
N ニップ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming system 2 Image forming apparatus 3 Scanner 4 Automatic document conveying apparatus 5 Post-processing apparatus 6 Recording material supply apparatus 8 Relay conveying unit 10 Duplex conveying apparatus 23 Fixing apparatus 101 Fixing roller (heating member, roller)
103a Thermistor 103b Thermistor 104a Thermostat 104b Thermostat 105a Halogen lamp (heating source)
105b Halogen lamp (heating source)
106 Pressure roller 111 Fixing belt (belt)
112 Fixing roller 113 Heating roller (heating member, roller)
N Nip part

Claims (5)

記録材に摺接する回転可能な加熱部材の内部に加熱源を配置し、加熱部材の内面に、加熱源から放出される波長を吸収して加熱部材に伝熱する吸熱塗料を形成し、伝熱された加熱部材の熱により、記録材の未定着トナー像を定着させる定着装置であって、
加熱源から放出される光の色温度を2450K以上とし、
吸熱塗料の分光特性は、2.5μm以下の波長に対する吸収率が90%以上であることを特徴とする定着装置。
A heating source is arranged inside a rotatable heating member that is in sliding contact with the recording material, and an endothermic paint that absorbs the wavelength emitted from the heating source and transfers heat to the heating member is formed on the inner surface of the heating member to transfer heat. A fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material by the heat of the heating member,
The color temperature of the light emitted from the heating source is set to 2450K or higher,
The fixing device according to claim 1, wherein the spectral characteristic of the endothermic paint has an absorptance of 90% or more for a wavelength of 2.5 μm or less.
ウォームアップ時間が10秒以下である請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the warm-up time is 10 seconds or less. 加熱部材を低熱容量のローラとした請求項1又は2記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heating member is a low heat capacity roller. 加熱部材に回転可能なベルトを接触させ、加熱部材の熱をベルトに供給して当該ベルトを加熱し、ベルトの熱により、記録材の未定着トナー像を定着させる請求項1、2、又は3記載の定着装置。   A heatable belt is brought into contact with the heating member, the heat of the heating member is supplied to the belt to heat the belt, and the unfixed toner image on the recording material is fixed by the heat of the belt. The fixing device described. 請求項1ないし4いずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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