JP4114864B2 - Powder heating / cooling device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などにおいて、用紙・OHPフィルム等の記録媒体上に形成した未定着転写画像を記録媒体に定着する定着装置に関する。および、そのような定着装置などに用い、トナー・ホットメルトなどの、樹脂または樹脂とワックスの混合物よりなる粉体を加熱冷却してトナー画像を定着したり、顆粒状のホットメルト製品をつくったり、シート状のホットメルト製品をつくったり、張り合わせたホットメルト製品をつくったりする粉体加熱冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ホットメルト製品をつくるときは、樹脂または樹脂とワックスの混合物よりなるホットメルトを溶解槽で加熱しながら攪拌して熱溶融し、そののち冷却してから、顆粒状の製品のときは金属板や水中に滴下したりし、またシート状の製品のときは圧延機で圧延加工したりしていた。
【0003】
張り合わせた製品をつくるときは、例えば、紙やフィルム等の基材シート上にあらかじめホットメルトをコーティングし、その上に熱溶融したホットメルトを、T−ダイを使用したカーテンコーティングで塗布し、またホットメルトを有機溶媒で溶解し、ローラやロッドにてコーティングしてのち乾燥したものを熱ローラにて熱と圧力とを加えて張り合わせたりしていた。
【0004】
しかしながら、これら従来の製造方法では、溶解槽や押し出し機などに付着し、またそれらを駆動するのに最低限のホットメルトを必要とし、ホットメルトを無駄に消費して歩留まりが悪い問題があった。また、溶解槽や押し出し機などを設置するのに広いスペースを必要とするとともに、それらの機器を維持するのに多くの熱エネルギを必要とし、加えて熱溶融したホットメルトが大量に生じて危険が大きいなどの問題があった。
【0005】
張り合わせた製品をつくるときも、基材シート上にあらかじめホットメルトをコーティングするから、熱コーティングや溶剤コーティングの液を作成する装置が必要となり、またコーティングマシンの設備投資や工程費等に大きな経費がかかった。
【0006】
また、冷却が不足すると、ホットメルトがローラやベルト等の回転搬送部材に付着したり、例えば張り合わせた製品の場合、張り合わせた面でずれたりする問題があった。反対に、冷却し過ぎると、ホットメルトに収縮を生じてカールしたりねじれを発生したりする問題があった。
【0007】
【特許文献1】
特公昭51-29825号公報
一方、従来の画像形成装置に備える定着装置の中には、例えば図6に示すように、一対の回転搬送部材を互いに接触してニップnを形成する搬送手段aと、その搬送手段aのニップnを通して搬送する粉体tを加熱する加熱手段bと、その加熱手段bで加熱後の粉体tを冷却する冷却手段cとを備えるものがある(特許文献1参照)。
【0008】
この定着装置では、一方の回転搬送部材を加熱ローラ1と案内ローラ2とに掛け回したベルト3で構成し、他方の回転搬送部材を加熱ローラ4で構成する。そして、それらの加熱ローラ1・4内には、それぞれ加熱手段bとしてヒータを備える。粉体tは、記録媒体5上に転写して形成したトナー画像のトナーである。冷却手段cは、2つの案内ローラ6・7にベルト8を掛け回し、そのベルト8に複数の開口を設けてその開口を通して風を当てて粉体tを冷却するようになっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の定着装置では、冷却手段cの冷却温度が固定であるので、一様な冷却しか行うことができず、例えば記録媒体5がビジネス文書であるか写真であるかなどによって冷却条件を変更するなど、記録媒体の種類に応じて最適な定着を行うことができなかった。
【0010】
そして、冷却温度が高いと、写真などでは、冷却が不足して低光沢となり、反対に冷却温度が低いと、ビジネス文書などでは、冷却し過ぎて高光沢となり、照り返しが大きくなって読みずらくなる問題があった。
【0011】
そこで、この発明の第1の目的は、歩留まりを良好にして、小規模で設備投資が小さくて済み、その後の維持コストも低く、危険も少ないとともに、粉体や記録媒体などの種類に応じて粉体を最適に加熱冷却する粉体加熱冷却装置を提供することにある。
【0012】
この発明の第2の目的は、特に簡単な構成で、粉体や記録媒体などの種類に応じて粉体を最適に加熱冷却する粉体加熱冷却装置を提供することにある。
【0013】
この発明の第3の目的は、粉体の安定的な加熱冷却を可能とする粉体加熱冷却装置を提供することにある。
【0014】
この発明の第4の目的は、熱伝導がよく熱効率のよい粉体加熱冷却装置を提供することにある。
【0015】
この発明の第5の目的は、長寿命な粉体加熱冷却装置を提供することにある。
【0016】
この発明の第6の目的は、上記各目的を達成した粉体加熱冷却装置を備える定着装置を提供することにある。
【0017】
この発明の第7の目的は、第6の目的を達成した定着装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、上述した第1の目的も達成すべく、一対の回転搬送部材を互いに接触してニップを形成する搬送手段と、その搬送手段の前記回転搬送部材上に供給しまたは前記搬送手段で搬送するシート上に供給して前記ニップを通して搬送する粉体を加熱する加熱手段と、その加熱手段で加熱後の粉体を冷却する冷却手段とを備える粉体加熱冷却装置において、
前記冷却手段が、外周に回動方向に長さの異なる面を複数設け、回動可能に支持されて前記回転搬送部材と対向する面を変更可能とすることにより粉体の冷却度合を変更可能とする冷却体で構成されている、ことを特徴とする。
【0023】
請求項2に記載の発明は、上述した第3の目的も達成すべく、請求項1に記載の粉体加熱冷却装置において、一対の回転搬送部材の少なくとも一方を無端ベルトとし、その無端ベルトの張力を一定とする、ことを特徴とする。
【0025】
請求項3に記載の発明は、上述した第4の目的も達成すべく、請求項2に記載の粉体加熱冷却装置において、一対の回転搬送部材の少なくとも一方を金属製の無端ベルトとする、ことを特徴とする。
【0026】
請求項4に記載の発明は、上述した第5の目的も達成すべく、請求項2に記載の粉体加熱冷却装置において、一対の回転搬送部材の少なくとも一方を耐熱樹脂製の無端ベルトとする、ことを特徴とする。
【0027】
請求項5に記載の発明は、上述した第6の目的を達成すべく、請求項1ないし4のいずれか1に記載の粉体加熱冷却装置を用い、粉体であるトナーで未定着トナー画像を形成した記録媒体を搬送手段でニップを通して搬送し、加熱手段で加熱してその加熱後の粉体を冷却手段で冷却し、未定着トナー画像を記録媒体に定着することを特徴とする、定着装置である。
【0028】
請求項6に記載の発明は、上述した第7の目的を達成すべく、請求項5に記載の定着装置を備えることを特徴とする、画像形成装置である。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図1には、顆粒状のホットメルト製品をつくるこの発明による粉体加熱冷却装置の概略構成を示す。
【0030】
図中符号10は、一対の回転搬送部材の一方を構成する加熱無端ベルトである。加熱無端ベルト10は、駆動ローラ11と従動ローラ12・13とに掛け回し、外側からテンションローラ14を押し当てている。そして、加熱無端ベルト10の内側には、駆動ローラ11と従動ローラ13との間の水平に張り渡した部分に沿って、加熱手段15である加熱体16と、冷却手段17である2つの冷却体18・19を配置する。
【0031】
一方の冷却体18は、可動とし、不図示のソレノイド・マイクロモータ等の駆動手段や、カム等を用いて図中上下に移動し、加熱無端ベルト10に対し近付けたり遠退けたりすることができるようにする。他方の冷却体19は、ねじ等を用いて不図示のブラケット等に固定して移動調整不能とする。
【0032】
図中符号20は、一対の回転搬送部材の他方を構成する加圧無端ベルトである。加圧無端ベルト20は、駆動ローラ21と従動ローラ22・23とに掛け回す。一方の従動ローラ22は、スプリング24で付勢して無端ベルト10・20を介して加熱体16に押し当てている。これにより、一対の回転搬送部材を構成する加熱無端ベルト10と加圧無端ベルト20とを互いに接触してニップNを形成する搬送手段25を備える。加熱無端ベルト10上であって加圧無端ベルト20の横には、ホットメルト樹脂粉末26を供給する供給ノズル27を設ける。
【0033】
そして、不図示の駆動手段で駆動ローラ11・21をともに回転して従動ローラ12・13および従動ローラ22・23をそれぞれ従動回転し、加熱無端ベルト10を反時計まわりに、加圧無端ベルト20を時計まわりに各々連続的に走行する。それとともに、供給ノズル27から加熱無端ベルト10上にホットメルト樹脂粉末26を間欠的に所定量ずつ供給し、断続的に樹脂粉末26の小山を形成する。
【0034】
これにより、その樹脂粉末26の小山を両無端ベルト10・20の走行とともに搬送手段25でニップNを通して搬送し、両無端ベルト10・20間で加圧しながら加熱手段15で加熱して溶融し、その加熱手段15で加熱後の樹脂粉体26を冷却手段17で冷却する。
【0035】
このとき、加熱無端ベルト10に対して可動の冷却体18を近付けたり遠退けたりすることにより冷却度合を変更可能とし、特に簡単な構成で、粉体26の種類に応じて近退移動調整して粉体26を最適に加熱冷却することができる。固定の冷却体19だけでは冷却不十分の場合には、可動の冷却体18も加熱無端ベルト10に押し当て、双方の冷却体18・19で冷却して顆粒状のホットメルト製品30を形成し、両無端ベルト10・20間から排出するようにする。
【0036】
図2には、図1に示す粉体加熱冷却装置を用いてシート状のホットメルト製品をつくる場合を示す。
【0037】
シート状のホットメルト製品をつくるときは、両無端ベルト10・20の走行とともに、供給ノズル27からホットメルト樹脂粉末26を連続的に所定量ずつ供給し、加熱無端ベルト10上に樹脂粉末26の層を形成する。
【0038】
そして、その樹脂粉末26の層を両無端ベルト10・20の走行とともに搬送手段25でニップNを通して搬送し、両無端ベルト10・20間で加圧しながら加熱手段15で加熱して溶融し、その加熱手段15で加熱後の粉体26を冷却手段17で冷却する。
【0039】
このとき、同様に加熱無端ベルト10に対して可動の冷却体18を近付けたり遠退けたりすることにより冷却度合を変更可能とし、特に簡単な構成で、粉体26の種類に応じて近退移動調整して粉体26を最適に加熱冷却することができる。固定の冷却体19だけでは冷却不十分の場合には、可動の冷却体18も加えて双方の冷却体18・19で冷却し、シート状のホットメルト製品31を形成して両無端ベルト10・20間から排出する。
【0040】
図3には、図1に示す粉体加熱冷却装置を用い、張り合わせたホットメルト製品をつくる場合を示す。この場合は、加熱無端ベルト10のニップ上流位置に搬送ローラ33を、加圧無端ベルト20のニップ上流位置に供給ローラ34を設ける。
【0041】
そして、搬送ローラ33で加熱無端ベルト10上にシート35を供給し、そのシート35上に供給ノズル27からホットメルト樹脂粉末26を連続的に所定量ずつ供給して樹脂粉末26の層を形成し、そののちホットメルト樹脂粉末26上に供給ローラ34で別のシート36を供給する。
【0042】
それから、両無端ベルト10・20の走行とともに搬送手段25でニップNを通して搬送し、両無端ベルト10・20間で加圧しながら加熱手段15で加熱して溶融し、樹脂粉末26でシート35とシート36を張り合わせ、その加熱手段15で加熱後の粉体26を冷却手段17で冷却する。
【0043】
このとき、同様に回転搬送部材である加熱無端ベルト10に対して可動の冷却体18を近付けたり遠退けたりすることにより冷却度合を変更可能とし、特に簡単な構成で、粉体26の種類に応じて近退移動調整して粉体26を最適に加熱冷却することができる。固定の冷却体19だけでは冷却不十分の場合には、可動の冷却体18も加えて双方の冷却体18・19で冷却し、張り合わせたホットメルト製品37を形成して両無端ベルト10・20間から排出する。
【0044】
なお、上述した例では、可動の冷却体18を近付けたり遠退けたりすることにより冷却度合を変更可能としたが、冷却体に長い面と短い面とを設けるとともに、その冷却体を回動可能とし、冷却体を回動することにより選択的に、加熱無端ベルト10と対向する面を変更して冷却度合を変更可能としてもよい。
【0045】
例えば図4(A)に示すように、冷却手段17を直方体形状の冷却体40で構成し、その冷却体40に長さL1の長い面40aと長さL2の短い面40bとを設けるとともに、その冷却体40を軸41を中心として回動可能に支持する。そして、冷却体40を回動することにより加熱無端ベルト10と対向する面を変更して冷却度合を変更可能するようにする。すなわち、加熱無端ベルト10に対して、冷却不十分な場合は図のように長い面40aを、冷却過剰な場合は短い面40bを押し当てる。図中符号42は、冷却体40を加熱無端ベルト10に押し当てるスプリングである。
【0046】
図4(A)に示す例では、冷却体40を直方体形状として長い面と短い面の2面用意したが、(B)に示すように冷却体43として多角形体よりなる多面体を用い、3面以上の長さの異なる面43aを複数設けてその冷却体43を軸44を中心として回動可能に支持する。
【0047】
そして、冷却体43を回動して適宜長さの面を選択し、多面体の、加熱無端ベルト10と対向する面を変更することにより粉体26の種類に応じて最適に冷却し得るように加熱無端ベルト10に押し当てるようにしてもよい。すなわち、加熱無端ベルト10に対して、冷却不十分な場合はより長い面43aを、冷却過剰な場合はより短い面43aを押し当てる。図中符号45は、冷却体43を加熱無端ベルト10に押し当てるスプリングである。
【0048】
図5には、この発明による粉体加熱冷却装置を画像形成装置の定着装置に適用した場合を示す。
【0049】
同様に、加熱無端ベルト10は、駆動ローラ11と従動ローラ12とに掛け回し、外側からテンションローラ14を押し当てている。そして、加熱無端ベルト10の内側には、駆動ローラ11と従動ローラ12との間で加熱無端ベルト10を水平に張り渡すように、加熱手段15である加熱体16と、冷却手段17である2つの冷却体18・19を配置する。
【0050】
一方の冷却体18は、可動とし、不図示のソレノイド・マイクロモータ等の駆動手段や、カム等を用いて図中上下に移動し、加熱無端ベルト10に対し近付けたり遠退けたりすることができるようにする。他方の冷却体19は、ねじ等を用いて不図示のブラケット等に固定して移動調整不能とする。
【0051】
加圧無端ベルト20は、駆動ローラ21と従動ローラ22・23とに掛け回す。一方の従動ローラ22は、スプリング24で付勢して無端ベルト10・20を介して加熱体16に押し当てている。これにより、一対の回転搬送部材を構成する加熱無端ベルト10と加圧無端ベルト20とを互いに接触してニップNを形成する搬送手段25を備える。
【0052】
そして、不図示の駆動手段で駆動ローラ11・21をともに回転して従動ローラ12および従動ローラ22・23をそれぞれ従動回転し、加熱無端ベルト10を時計まわりに、加圧無端ベルト20を反時計まわりに各々連続的に走行し、ニップNに、粉体であるトナー50を転写して未定着トナー画像を形成した記録媒体51を挿入する。
【0053】
これにより、その記録媒体51を両無端ベルト10・20の走行とともに搬送手段25でニップNを通して搬送し、両無端ベルト10・20間で加圧しながら加熱手段15で加熱して溶融し、その加熱手段15で加熱後のトナー50を冷却手段17で冷却して未定着トナー画像を記録媒体51に定着する。
【0054】
このとき、回転搬送部材である加熱無端ベルト10に対して可動の冷却体18を近付けたり遠退けたりすることにより冷却度合を変更可能とし、特に簡単な構成で、記録媒体51の種類に応じて近退移動調整してトナー50を最適に加熱冷却することができる。すなわち、写真の場合など、高光沢が望ましい場合には、固定の冷却体19だけでは冷却不十分であり、可動の冷却体18も加熱無端ベルト10に押し当て、双方の冷却体18・19で冷却することで定着して排出する。ビジネス文書など、低光沢が望ましい場合には、可動の冷却体18を離して固定の冷却体19だけで冷却することで定着して排出する。
【0055】
さて、上述した例では、冷却手段17を、それぞれ冷却体18・19・40・43で構成した。冷却体は、例えば、ろう付けしたり圧入したりして固定した冷却パイプに、水などの冷却媒体を流すように構成する。冷却体をヒートパイプとしてそのヒートパイプ内を流れる冷却媒体の流速を変更することにより冷却度合を変更可能とする構成としてもよい。
【0056】
また、冷却手段17は、上述したように回転搬送部材に対して冷却体を接触したり離したり、回動して回転搬送部材に対向する面の長さを変えたりして冷却時間を変え、またヒートパイプ内を流れる冷却媒体の流速を調整するなどして冷却度合を変更可能とする場合に限らず、例えば送風装置とし、その送風装置の送風量を変更することにより冷却度合を変更可能としてもよい。
【0057】
なお、上述した例では、回転搬送部材である加熱無端ベルト10に冷却体18・19・40・43を押し当てたり、押し当てを解除したり、接触する面を変更したりするが、例えばダンサローラなどを用いて、加熱無端ベルト10の張力が変動しないように常に一定となるように保持するとよい。加熱無端ベルト10に限らず、加圧無端ローラ20の張力も一定となるようにするとよい。
【0058】
無端ベルト10・20は、金属製でも耐熱樹脂製でもよく、ニッケル・ステンレスなどの金属製とすると、熱伝導率を高めて熱効率を向上し、ポリイミド系樹脂・ポリベンゾイミダゾール系樹脂などの耐熱樹脂製とすると、寿命を長くすることができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1に係る発明によれば、一対の回転搬送部材を互いに接触してニップを形成する搬送手段と、その搬送手段の回転搬送部材上に供給しまたは搬送手段で搬送するシート上に供給してニップを通して搬送する粉体を加熱する加熱手段と、その加熱手段で加熱後の粉体を冷却する冷却手段とを備えるので、搬送手段でニップを通して粉体を搬送しながら、加熱手段で加熱して後、冷却手段で冷却し、使用した粉体をほぼ100%に近く製品に用いることができ、歩留まりを改善することができる。
【0060】
そして、溶解槽や押し出し機などの大きな機器を必要としないから、小さな設置スペースで済むとともに、ホットメルトをあらかじめ加熱溶融しておく必要もないから、小規模で設備投資が小さくて済む。しかも、機器の維持に多くのエネルギを必要とせず、かつ保温し続ける必要がないから、熱エネルギも小さくて済み、維持管理コストも安くなる。また、大量の熱溶融したホットメルトを取り扱う必要もないから、安全性も向上し、危険も少ない。
【0061】
請求項1に係る発明によれば、さらに、冷却手段による冷却度合を変更可能とするので、粉体や記録媒体などの種類に応じて粉体を最適に加熱冷却し、冷却不足により粉体が回転搬送部材に付着したり、例えば張り合わせた製品の場合に張り合わせ面がずれたりするおそれを防止することができる。反対に、冷却過剰によりホットメルトが収縮して製品にカールやねじれを生じることを防止することができる。また、仕上がり状態を調整して、例えばビジネス文書か写真かなどにより画像の光沢を変えたりすることができる。
【0066】
請求項2に係る発明によれば、上記請求項1に係る発明の効果に加えて、一対の回転搬送部材の少なくとも一方を無端ベルトとし、その無端ベルトの張力を一定とするので、粉体をばらつきなく安定して加熱冷却することができる。
【0068】
請求項3に係る発明によれば、上記発明の効果に加えて、一対の回転搬送部材の少なくとも一方を金属製の無端ベルトとするので、熱伝導がよく熱効率を向上して粉体の加熱冷却を可能とすることができる。
【0069】
請求項4に係る発明によれば、上記発明の効果に加えて、一対の回転搬送部材の少なくとも一方を耐熱樹脂製の無端ベルトとするので、耐久性を向上して粉体の加熱冷却を可能とすることができる。
【0070】
請求項5に係る発明によれば、請求項1ないし4のいずれか1に記載の粉体加熱冷却装置を用い、粉体であるトナーで未定着トナー画像を形成した記録媒体を搬送手段でニップを通して搬送し、加熱手段で加熱してその加熱後の粉体を冷却手段で冷却し、未定着トナー画像を記録媒体に定着するので、上記各効果を有する粉体加熱冷却装置を備えた定着装置を提供することができる。
【0071】
そして、定着装置でトナー画像の光沢を調整可能とし、例えば写真画像であれば、高光沢として品位を高め、ビジネス文書であれば、低光沢として照り返しを少なくし、読み易くすることができる。
【0072】
請求項6に係る発明によれば、そのような効果を有する定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】顆粒状のホットメルト製品を形成するこの発明による粉体加熱冷却装置の概略構成図である。
【図2】図1に示す粉体加熱冷却装置を用い、シート状のホットメルト製品を形成する場合を示す。
【図3】図1に示す粉体加熱冷却装置を用い、張り合わせたホットメルト製品を形成する場合を示す。
【図4】冷却手段の使用説明図であり、(A)は直方体形状の冷却体を用いる場合、(B)は多面体形状の冷却体を用いる場合を示す。
【図5】画像形成装置の定着装置に適用したこの発明による粉体加熱冷却装置の概略構成図である。
【図6】従来の粉体加熱冷却装置の概略構成図である。
【符号の説明】
10 加熱無端ベルト(回転搬送部材)
15 加熱手段
16 加熱体
17 冷却手段
18 可動の冷却体
19 固定の冷却体
20 加圧無端ベルト(回転搬送部材)
25 搬送手段
26 粉体
40 冷却体(冷却手段)
43 冷却体(冷却手段)
50 トナー(粉体)
51 記録媒体
N ニップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. The present invention also relates to a fixing device that fixes an unfixed transfer image formed on a recording medium such as paper or an OHP film on the recording medium in such an image forming apparatus. In addition, the toner image is fixed by heating and cooling a powder made of a resin or a mixture of a resin and a wax, such as a toner / hot melt, and used for such a fixing device, or a granular hot melt product is produced. The present invention relates to a powder heating / cooling device for producing a sheet-like hot melt product or for producing a bonded hot melt product.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when making a hot melt product, a hot melt made of a resin or a mixture of resin and wax is heated and melted while being heated in a dissolution tank, and then cooled, and then cooled to a metal product when it is a granular product. In the case of a sheet-like product, it was dropped by a rolling mill.
[0003]
When making a laminated product, for example, a hot melt is coated on a base sheet such as paper or film in advance, and the hot melt melted thereon is applied by curtain coating using a T-die. A hot melt was dissolved in an organic solvent, coated with a roller or a rod, and then dried, and then heat and pressure were applied to each other with a heat roller.
[0004]
However, in these conventional manufacturing methods, there is a problem in that it adheres to a melting tank or an extruder and requires a minimum amount of hot melt to drive them, and wastes hot melt and results in poor yield. . In addition, a large space is required to install a melting tank, an extruder, etc., and a large amount of heat energy is required to maintain these devices. There were problems such as large.
[0005]
Even when making bonded products, the base sheet is pre-coated with hot melt, so a device for creating a thermal coating or solvent coating solution is required, and the equipment investment and process costs of the coating machine are large. It took.
[0006]
In addition, when the cooling is insufficient, there is a problem that hot melt adheres to a rotary conveyance member such as a roller or a belt, or, for example, in the case of a bonded product, the bonded surface is displaced. On the other hand, if the cooling is excessive, there is a problem that the hot melt contracts and curls or twists.
[0007]
[Patent Document 1]
On the other hand, in a fixing device provided in a conventional image forming apparatus, for example, as shown in FIG. 6, a pair of rotary conveying members are brought into contact with each other to form a nip n; The heating means b for heating the powder t conveyed through the nip n of the conveying means a and the cooling means c for cooling the powder t heated by the heating means b (see Patent Document 1). ).
[0008]
In this fixing device, one rotating and conveying member is constituted by a belt 3 wound around a heating roller 1 and a
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional fixing device, since the cooling temperature of the cooling means c is fixed, only uniform cooling can be performed. For example, depending on whether the recording medium 5 is a business document or a photograph. Optimal fixing could not be performed depending on the type of recording medium, such as changing the cooling conditions.
[0010]
And if the cooling temperature is high, the photo will be insufficiently cooled and low gloss, and if the cooling temperature is low, the business document will be too cool and high gloss, and the reflection will be large and difficult to read. There was a problem.
[0011]
Therefore, the first object of the present invention is to improve the yield, reduce the capital investment on a small scale, lower the maintenance cost, reduce the danger, and according to the type of powder, recording medium, etc. An object of the present invention is to provide a powder heating / cooling device that optimally heats and cools powder.
[0012]
A second object of the present invention is to provide a powder heating / cooling device that optimally heats and cools powder according to the type of powder, recording medium, etc., with a particularly simple configuration.
[0013]
A third object of the present invention is to provide a powder heating / cooling device that enables stable heating and cooling of powder.
[0014]
A fourth object of the present invention is to provide a powder heating / cooling device having good heat conduction and good thermal efficiency.
[0015]
A fifth object of the present invention is to provide a powder heating / cooling apparatus having a long life.
[0016]
A sixth object of the present invention is to provide a fixing device including a powder heating / cooling device that achieves the above-mentioned objects.
[0017]
A seventh object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a fixing device that achieves the sixth object.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in order to achieve the first object described above, a pair of rotating conveying members are brought into contact with each other to form a nip, and the conveying means is supplied onto the rotating conveying member. Alternatively, in a powder heating and cooling apparatus, comprising: a heating unit that heats the powder that is supplied onto the sheet conveyed by the conveying unit and conveyed through the nip; and a cooling unit that cools the powder heated by the heating unit. ,
The cooling means is provided with a plurality of surfaces with different lengths in the rotation direction on the outer periphery, and the cooling degree of the powder can be changed by changing the surface that is rotatably supported and faces the rotary conveying member. It is comprised with the cooling body to be characterized by the above-mentioned.
[0023]
According to a second aspect of the invention, the third object described above is also to achieve, in the powder heating and cooling device according to claim 1, at least one of the pair of rotating conveying members is an endless belt, the endless belt It is characterized by a constant tension.
[0025]
According to a third aspect of the invention, the fourth object described above is also to achieve, in the powder heating and cooling apparatus according to
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, in order to achieve the fifth object described above, in the powder heating / cooling device according to the second aspect , at least one of the pair of rotary conveying members is an endless belt made of a heat resistant resin. It is characterized by that.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the sixth object described above, the powder heating / cooling device according to any one of the first to fourth aspects is used. The recording medium on which the toner image is formed is conveyed through a nip by a conveying means, heated by a heating means, the powder after the heating is cooled by a cooling means, and an unfixed toner image is fixed on the recording medium. Device.
[0028]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the fixing device according to the fifth aspect in order to achieve the seventh object described above.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a powder heating and cooling apparatus according to the present invention for producing a granular hot melt product.
[0030]
[0031]
One
[0032]
[0033]
Then, the driving
[0034]
Thereby, the small crest of the
[0035]
At this time, the degree of cooling can be changed by moving the
[0036]
FIG. 2 shows a case where a sheet-like hot melt product is produced using the powder heating / cooling apparatus shown in FIG.
[0037]
When producing a sheet-like hot melt product, a predetermined amount of hot
[0038]
Then, the layer of the
[0039]
At this time, similarly, the degree of cooling can be changed by moving the
[0040]
FIG. 3 shows a case where a bonded hot melt product is produced using the powder heating / cooling apparatus shown in FIG. In this case, the
[0041]
Then, the
[0042]
Then, the two
[0043]
At this time, similarly, the degree of cooling can be changed by moving the
[0044]
In the above-described example, the degree of cooling can be changed by moving the
[0045]
For example, as shown in FIG. 4A, the cooling means 17 is constituted by a rectangular
[0046]
In the example shown in FIG. 4A, the cooling
[0047]
Then, the cooling
[0048]
FIG. 5 shows a case where the powder heating / cooling device according to the present invention is applied to a fixing device of an image forming apparatus.
[0049]
Similarly, the heating
[0050]
One
[0051]
The pressure
[0052]
Then, the driving
[0053]
As a result, the
[0054]
At this time, the degree of cooling can be changed by moving the
[0055]
In the example described above, the cooling means 17 is composed of the cooling
[0056]
In addition, the cooling means 17 changes the cooling time by bringing the cooling body into contact with or away from the rotating conveyance member as described above, or changing the length of the surface that rotates and faces the rotating conveyance member, In addition, it is not limited to the case where the cooling degree can be changed by adjusting the flow rate of the cooling medium flowing in the heat pipe, for example, the air blowing device, and the cooling degree can be changed by changing the air blowing amount of the air blowing device. Also good.
[0057]
In the above-described example, the cooling
[0058]
The
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the pair of rotary transport members are brought into contact with each other to form a nip, and the transport means is supplied to or transported by the transport means. Since the heating means for heating the powder supplied onto the sheet and conveyed through the nip and the cooling means for cooling the powder heated by the heating means are provided, while conveying the powder through the nip by the conveying means, After heating by the heating means, cooling is performed by the cooling means, and the used powder can be used for a product close to 100%, and the yield can be improved.
[0060]
Since a large apparatus such as a dissolution tank or an extruder is not required, a small installation space is required, and since it is not necessary to heat and melt the hot melt in advance, a small-scale equipment investment can be reduced. Moreover, since a large amount of energy is not required to maintain the equipment and it is not necessary to keep the heat, the heat energy can be reduced and the maintenance cost can be reduced. In addition, since it is not necessary to handle a large amount of hot-melted hot melt, safety is improved and danger is reduced.
[0061]
According to the first aspect of the present invention, the degree of cooling by the cooling means can be changed, so that the powder is optimally heated and cooled according to the type of the powder, the recording medium, etc. It is possible to prevent the sticking to the rotary conveying member, or the possibility that the bonded surface is displaced in the case of a bonded product, for example. On the other hand, it is possible to prevent the hot melt from shrinking due to overcooling and causing the product to curl or twist. Further, the glossiness of the image can be changed by adjusting the finished state, for example, depending on whether it is a business document or a photograph.
[0066]
According to the invention of
[0068]
According to the invention of claim 3 , in addition to the effects of the invention described above, since at least one of the pair of rotary conveying members is a metal endless belt, the heat conduction is good and the heat efficiency is improved to heat and cool the powder. Can be made possible.
[0069]
According to the invention of claim 4 , in addition to the effects of the invention described above, at least one of the pair of rotary conveying members is an endless belt made of a heat-resistant resin, so that the durability can be improved and the powder can be heated and cooled. It can be.
[0070]
According to a fifth aspect of the present invention, a recording medium on which an unfixed toner image is formed with toner which is powder using a powder heating and cooling device according to any one of the first to fourth aspects is conveyed by a conveying means. A fixing device provided with a powder heating / cooling device having the above-mentioned effects, since the powder after heating is cooled by a cooling means and the unfixed toner image is fixed on a recording medium. Can be provided.
[0071]
Then, the gloss of the toner image can be adjusted by the fixing device. For example, in the case of a photographic image, the quality is improved as a high gloss, and in the case of a business document, the reflection is reduced as a low gloss, so that it can be easily read.
[0072]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus provided with a fixing device having such an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a powder heating and cooling apparatus according to the present invention for forming a granular hot melt product.
FIG. 2 shows a case where a sheet-like hot melt product is formed using the powder heating / cooling apparatus shown in FIG.
FIG. 3 shows a case where a bonded hot melt product is formed using the powder heating / cooling apparatus shown in FIG. 1;
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating use of a cooling unit, in which FIG. 4A shows a case where a rectangular parallelepiped cooling body is used, and FIG. 4B shows a case where a polyhedral cooling body is used.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a powder heating / cooling device according to the present invention applied to a fixing device of an image forming apparatus.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional powder heating / cooling apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Heating endless belt (rotary conveying member)
DESCRIPTION OF
25 Conveying means 26
43 Cooling body (cooling means)
50 Toner (powder)
51 Recording medium N Nip
Claims (6)
前記冷却手段が、外周に回動方向に長さの異なる面を複数設け、回動可能に支持されて前記回転搬送部材と対向する面を変更可能とすることにより粉体の冷却度合を変更可能とする冷却体で構成されていることを特徴とする、粉体加熱冷却装置。A conveying means for forming a nip by bringing a pair of rotating conveying members into contact with each other, and a powder supplied to the rotating conveying member of the conveying means or supplied onto the sheet conveyed by the conveying means and conveyed through the nip In a powder heating and cooling device comprising a heating means for heating the powder and a cooling means for cooling the powder after heating by the heating means,
The cooling means is provided with a plurality of surfaces with different lengths in the rotation direction on the outer periphery, and the cooling degree of the powder can be changed by changing the surface that is rotatably supported and faces the rotary conveying member. A powder heating / cooling device, comprising: a cooling body.
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