JP2013025188A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2013025188A
JP2013025188A JP2011161095A JP2011161095A JP2013025188A JP 2013025188 A JP2013025188 A JP 2013025188A JP 2011161095 A JP2011161095 A JP 2011161095A JP 2011161095 A JP2011161095 A JP 2011161095A JP 2013025188 A JP2013025188 A JP 2013025188A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image forming
temperature
fixing
thermoelectric conversion
forming apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011161095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hiraguchi
寛 平口
Takashi Hasebe
孝 長谷部
Tomonobu Tamura
友伸 田村
Mineo Yamamoto
峰生 山本
Yuhei Tatsumoto
雄平 立本
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.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2011161095A priority Critical patent/JP2013025188A/en
Publication of JP2013025188A publication Critical patent/JP2013025188A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of effectively resolving fixing irregularity while saving energy.SOLUTION: When the number of small-size print sheets relating to a print job is more than a predetermined number of sheets, a control unit supplies a power from a power supply circuit to a thermoelectric transducer to cool a rotation axis-directional both ends of a fixing roller 200. After that, the control unit calculates a temperature difference ΔT between a temperature of the ends in the rotation axis direction of the fixing roller 200 and a temperature of a central part, using temperature sensors 230 and 231 and, as the temperature difference ΔT is greater, increases the power supplying amount to the thermoelectric transducer 220. When the print job is finished, the thermoelectric transducer 220 is connected to a charging circuit to accumulate an electric power in a storage battery.

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、非通紙領域の加熱に起因する定着ムラを防止する技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to a technique for preventing uneven fixing due to heating of a non-sheet passing area.

定着ローラーを用いて、様々なサイズの記録シートにトナー像を熱定着する画像形成装置においては、定着ローラー幅に満たない小サイズ紙を連続通紙すると、定着ローラーの記録シートが接触しない非通紙領域の温度が、記録シートが接触する通紙領域の温度よりも高くなる。この状態で、より大きなサイズの記録シートを通紙すると、小サイズ紙の通紙領域と非通紙領域とで定着状態が異なる定着ムラが発生する。   In an image forming apparatus that uses a fixing roller to thermally fix toner images on recording sheets of various sizes, if small size paper that is less than the fixing roller width is continuously fed, the recording sheet of the fixing roller does not contact. The temperature of the paper area is higher than the temperature of the paper passing area where the recording sheet comes into contact. In this state, when a recording sheet having a larger size is passed, fixing unevenness in which the fixing state is different between the passing area and the non-passing area of the small size paper occurs.

このような問題に対して、例えば、ゼーベック効果を利用して、通紙領域と非通紙領域の温度差による起電力で冷却ファンを駆動したり、冷却ダクトフィンを切り替えたりする技術が提案されている。この技術によれば、簡易な構成で省エネルギー化を図りながら非通紙領域を冷却することができる(特許文献1を参照)。   For such problems, for example, using the Seebeck effect, a technique for driving a cooling fan with an electromotive force due to a temperature difference between a paper passing area and a non-paper passing area or switching a cooling duct fin has been proposed. ing. According to this technique, it is possible to cool the non-sheet passing region while saving energy with a simple configuration (see Patent Document 1).

特開2008−040235号公報JP 2008-040235 A

しかしながら、上記の従来技術では通紙領域と非通紙領域との間に十分な温度差が生じなければ冷却を行うことができない。すなわち、非通紙領域がある程度過熱しなければ冷却を行うことができないので、非通紙領域の過熱を防止することはできない。
具体的には、非通紙領域を冷却するファンを駆動するに足る電力を得るためには、通紙領域と非通紙領域との間の温度差が50℃以上である必要がある。しかしながら、解消すべき定着ムラは、通紙領域と非通紙領域との間の温度差が50℃未満でも発生し得る。従って、定着ムラを防止するためには、通紙領域との温度差が50℃未満であっても非通紙領域を冷却する必要がある。
However, in the above prior art, cooling cannot be performed unless a sufficient temperature difference occurs between the paper passing area and the non-paper passing area. That is, since the cooling cannot be performed unless the non-sheet passing region is heated to some extent, the non-sheet passing region cannot be prevented from being overheated.
Specifically, in order to obtain power sufficient to drive a fan that cools the non-sheet passing area, the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area needs to be 50 ° C. or more. However, the fixing unevenness to be eliminated can occur even when the temperature difference between the paper passing area and the non-paper passing area is less than 50 ° C. Therefore, in order to prevent fixing unevenness, it is necessary to cool the non-sheet passing area even if the temperature difference from the sheet passing area is less than 50 ° C.

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、省エネルギー化を図りつつ、効果的に定着ムラを解消することができる画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can effectively eliminate uneven fixing while saving energy.

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、定着回転体を用いて、複数の通紙幅の記録シートにトナー像を熱定着する画像形成装置であって、定着回転体の回転軸方向における端部近傍に配設された熱電変換素子と、熱電変換素子に給電する給電手段と、定着回転体が過熱する前に、給電により熱電変換素子を降温させて、定着回転体の端部を冷却する給電制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that uses a fixing rotator to thermally fix a toner image on a recording sheet having a plurality of paper-passing widths. Thermoelectric conversion element disposed near the end in the direction, power supply means for supplying power to the thermoelectric conversion element, and the temperature of the thermoelectric conversion element is lowered by power supply before the fixing rotator is overheated. And a power supply control means for cooling the battery.

このようにすれば、定着回転体の過熱に先立って熱電変換素子を降温させ、定着回転体の端部を冷却するので、省エネルギー化を図りつつ効果的に定着ムラを防止することができる。
この場合において、定着回転体の回転軸方向における端部の温度を検出する端部温度検出手段を備え、給電制御手段は、検出された端部温度が所定温度よりも高い場合に、定着回転体の端部を冷却しても良い。このようにすれば、上記の従来技術のように通紙領域と非通紙領域との温度差が大きくなくても、非通紙領域を冷却することができるので、非通紙領域の過熱を有効に防止することができる。
In this way, the temperature of the thermoelectric conversion element is lowered prior to overheating of the fixing rotator and the end of the fixing rotator is cooled, so that fixing unevenness can be effectively prevented while saving energy.
In this case, the fixing rotator is provided with end temperature detecting means for detecting the temperature of the end portion in the rotation axis direction of the fixing rotator, and the power feeding control means is configured to detect the fixing rotator when the detected end temperature is higher than a predetermined temperature. You may cool the edge of. In this way, the non-sheet passing area can be cooled even if the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area is not large as in the above-described prior art. It can be effectively prevented.

また、定着回転体の回転軸方向における中央部の温度を検出する中央部温度検出手段を備え、給電制御手段は、端部と中央部との温度差が大きいほど、熱電変換素子への給電量を多くしても良い。このようにすれば、より速く非通紙領域の過熱を防止することができる。
この場合において、端部温度検出手段は、非給電状態において、熱電変換素子が発生させる電力量から端部温度を検出しても良い。このようにすれば、熱電変換素子が温度センサを兼ねるので、画像形成装置を構成する部品点数を削減することができる。
In addition, a central part temperature detecting means for detecting the temperature of the central part in the rotation axis direction of the fixing rotator is provided, and the power supply control means increases the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element as the temperature difference between the end part and the central part increases. May be increased. In this way, overheating of the non-sheet passing area can be prevented more quickly.
In this case, the end temperature detecting means may detect the end temperature from the amount of power generated by the thermoelectric conversion element in the non-powered state. In this way, since the thermoelectric conversion element also serves as the temperature sensor, the number of parts constituting the image forming apparatus can be reduced.

また、本発明に係る画像形成装置は、定着に先立って記録シートの通紙幅を検出するサイズ検出手段を備え、給電制御手段は、検出された通紙幅が定着回転体の有効加熱長よりも小さい場合に、定着回転体の端部を冷却することを特徴とする。このようにしても、省エネルギー化を図りつつ効果的に定着ムラを防止することができる。
この場合において、検出された通紙幅が定着回転体の有効加熱長よりも小さい記録シートの連続通紙枚数が所定枚数よりも少ない場合には、給電制御手段による冷却を禁止する冷却禁止手段を備えれば、好適である。
The image forming apparatus according to the present invention further includes a size detecting unit that detects the sheet passing width of the recording sheet prior to fixing, and the power feeding control unit has the detected sheet passing width smaller than the effective heating length of the fixing rotator. In this case, the end of the fixing rotator is cooled. Even in this case, fixing unevenness can be effectively prevented while saving energy.
In this case, when the detected sheet passing width is smaller than the effective heating length of the fixing rotator and the number of continuously passing recording sheets is smaller than a predetermined number, a cooling prohibiting unit for prohibiting cooling by the power supply control unit is provided. Is preferable.

また、定着回転体の回転速度を検出する速度検出手段を備え、給電制御手段は、回転速度が大きいほど、熱電変換素子への給電量を多くしても良い。普通紙と比較して厚紙は熱容量が大きいので、普通紙よりも定着速度を小さくする必要があるため、厚紙の場合には熱電変換素子の冷却力を弱めれば、非通紙領域の温度が下がり過ぎるのを防止することができる。   In addition, a speed detection unit that detects the rotation speed of the fixing rotator may be provided, and the power supply control unit may increase the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element as the rotation speed increases. Since the heat capacity of thick paper is larger than that of plain paper, it is necessary to make the fixing speed lower than that of plain paper. In the case of thick paper, if the cooling power of the thermoelectric conversion element is weakened, the temperature of the non-sheet passing area will be reduced. It can prevent falling too much.

なお、以上の場合においては、前記熱電変換素子はペルチェ素子であるのが望ましい。   In the above case, the thermoelectric conversion element is preferably a Peltier element.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a main configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 定着装置115の主要な構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a fixing device 115. FIG. 制御系の主要な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of a control system. 非通紙領域の過熱を防止するための制御部112の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control part 112 for preventing the overheating of a non-sheet passing area | region. 本発明の変形例に係る制御部112の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control part 112 which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る制御系の主要な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the control system which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る制御部112の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control part 112 which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る制御部112の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control part 112 which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[1] 画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラー複合機(MFP: Multi Function Peripheral)であって、原稿読取部100、画像形成部110及び給紙部130を備えている。原稿読取部100は、原稿台トレイ101に載置された原稿を自動原稿搬送装置(ADF: Automatic Document Feeder)102にて搬送しながら、光学的に読み取って画像データを生成する。画像データは後述の制御部112に記憶される。
Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[1] Configuration of Image Forming Apparatus First, the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a main configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is a so-called tandem type multi-function peripheral (MFP), and includes a document reading unit 100, an image forming unit 110, and a paper feeding unit 130. . The document reading unit 100 optically reads a document placed on the document table tray 101 and conveys it by an automatic document feeder (ADF) 102 to generate image data. The image data is stored in the control unit 112 described later.

画像形成部110は作像部111Y〜111K、制御部112、中間転写ベルト113、2次転写ローラー対114、定着装置115、排紙ローラー対116、排紙トレイ117、クリーナー118及びタイミングローラー対119を備えている。また、画像形成部110にはY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)各色のトナーを供給するトナーカートリッジ120Y〜120Kが装着されている。   The image forming unit 110 includes image forming units 111Y to 111K, a control unit 112, an intermediate transfer belt 113, a secondary transfer roller pair 114, a fixing device 115, a discharge roller pair 116, a discharge tray 117, a cleaner 118, and a timing roller pair 119. It has. The image forming unit 110 is equipped with toner cartridges 120Y to 120K that supply toners of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) colors.

作像部111Y〜111Kは、それぞれトナーカートリッジ120Y〜120Kからトナーの供給を受けて、制御部112の制御の下、YMCK各色のトナー像を形成する。例えば、作像部111Yは、感光体ドラム121、帯電装置122、露光装置123、現像装置124及び清掃装置125を備えている。制御部112の制御の下、帯電装置122は感光体ドラム121の外周面を一様に帯電させる。露光装置123は画像データに応じて感光体ドラムの外周面を画像露光して、静電潜像を形成する。   The image forming units 111Y to 111K receive toner supply from the toner cartridges 120Y to 120K, respectively, and form toner images of each color of YMCK under the control of the control unit 112. For example, the image forming unit 111Y includes a photosensitive drum 121, a charging device 122, an exposure device 123, a developing device 124, and a cleaning device 125. Under the control of the control unit 112, the charging device 122 uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive drum 121. The exposure device 123 image-exposes the outer peripheral surface of the photosensitive drum according to the image data to form an electrostatic latent image.

現像装置123は、感光体ドラム121の外周面にトナーを供給して、静電潜像を現像(顕像化)する。1次転写ローラー126には、転写電圧が印加されており、静電吸着により、感光体ドラム121の外周面上のトナー像を中間転写ベルト113に静電転写(1次転写)する。その後、清掃装置125は、除電ランプにて感光体ドラム121の外周面を除電した後、クリーニングブレードにて残留トナーを掻き取る。   The developing device 123 supplies toner to the outer peripheral surface of the photosensitive drum 121 to develop (visualize) the electrostatic latent image. A transfer voltage is applied to the primary transfer roller 126, and the toner image on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 121 is electrostatically transferred (primary transfer) to the intermediate transfer belt 113 by electrostatic adsorption. Thereafter, the cleaning device 125 neutralizes the outer peripheral surface of the photosensitive drum 121 with a neutralizing lamp, and then scrapes off residual toner with a cleaning blade.

同様にして、作像部111M〜111KもまたMCK各色のトナー像を形成し、これらのトナー像は互いに重なり合うように中間転写ベルト113上に1次転写される。中間転写ベルト113は無端状の回転体であって、矢印A方向に回転走行し、1次転写されたトナー像を2次転写ローラー対114まで搬送する。
給紙部130は、それぞれ記録シートSを紙サイズ毎に格納する給紙カセット131を備え、画像形成部110に記録シートSを供給する。供給された記録シートSは、中間転写ベルト113がトナー像を搬送するのに並行して、1枚ずつ搬出され、タイミングローラー対119を経由して、2次転写ローラー対114まで搬送される。タイミングローラー対119は1対のローラーからなっており、記録シートSが2次転写ローラー対114に到達するタイミングを調整する。
Similarly, the image forming units 111M to 111K also form toner images of each color of MCK, and these toner images are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 113 so as to overlap each other. The intermediate transfer belt 113 is an endless rotator, and rotates in the direction of arrow A to convey the primary transferred toner image to the secondary transfer roller pair 114.
The paper feeding unit 130 includes a paper feeding cassette 131 that stores the recording sheets S for each paper size, and supplies the recording sheets S to the image forming unit 110. The supplied recording sheet S is unloaded one by one in parallel with the intermediate transfer belt 113 conveying the toner image, and is conveyed to the secondary transfer roller pair 114 via the timing roller pair 119. The timing roller pair 119 includes a pair of rollers, and adjusts the timing at which the recording sheet S reaches the secondary transfer roller pair 114.

2次転写ローラー対114は、電位差を有する1対のローラーからなっており、このローラー対は互いに圧接して転写ニップ部を形成している。この転写ニップ部において中間転写ベルト113上のトナー像が記録シートS上に静電転写(2次転写)される。トナー像を転写された記録シートSは定着装置115へ搬送される。また、2次転写後、中間転写ベルト113上に残った残留トナーは、更に矢印A方向に搬送された後、クリーニングブレード118によって掻き取られ、廃棄される。   The secondary transfer roller pair 114 is composed of a pair of rollers having a potential difference, and the roller pairs are pressed against each other to form a transfer nip portion. The toner image on the intermediate transfer belt 113 is electrostatically transferred (secondary transfer) onto the recording sheet S at the transfer nip portion. The recording sheet S to which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 115. Further, after the secondary transfer, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 113 is further conveyed in the direction of arrow A, then scraped off by the cleaning blade 118 and discarded.

定着装置115はトナー像を加熱、溶融して、記録シートSに圧着する。トナー像を融着された記録シートSは排紙ローラー対116によって排紙トレイ117上に排出される。なお、制御部112は、上記並びに不図示の操作パネルを含む画像形成装置1の動作を制御する。また、制御部112は、パソコン(PC: Personal Computer)など、他の装置との間で画像データを送受信したり、ジョブを受け付けたりもする。   The fixing device 115 heats and melts the toner image and presses the toner image on the recording sheet S. The recording sheet S to which the toner image has been fused is discharged onto the discharge tray 117 by the discharge roller pair 116. The control unit 112 controls the operation of the image forming apparatus 1 including the above-described operation panel (not shown). The control unit 112 also transmits / receives image data to / from other devices such as a personal computer (PC) and accepts jobs.

なお、トナー像を転写するに当たっては、転写ローラーに代えて転写チャージャーや転写ベルトを用いても良い。また、中間転写ベルト113上の残留トナーを除去する際に、クリーニングブレード118に代えて、クリーニングブラシやクリーニングローラー等を用いても良い。
[2] 定着装置115の構成
次に、定着装置115の構成について説明する。
In transferring the toner image, a transfer charger or a transfer belt may be used instead of the transfer roller. Further, when the residual toner on the intermediate transfer belt 113 is removed, a cleaning brush or a cleaning roller may be used instead of the cleaning blade 118.
[2] Configuration of Fixing Device 115 Next, the configuration of the fixing device 115 will be described.

図2は、定着装置115の主要な構成を示す断面図である。図2に示されるように、定着装置115は、定着ローラー200、加圧ローラー210、熱電変換素子220及び温度センサ230、231を備えている。加圧ローラー210は、不図示のバネ等の付勢手段によって付勢されることにより、例えば、300N〜500Nの荷重で定着ローラー200に圧接して、ニップ長が5mm〜15mm程度の定着ニップを形成する。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of the fixing device 115. As shown in FIG. 2, the fixing device 115 includes a fixing roller 200, a pressure roller 210, a thermoelectric conversion element 220, and temperature sensors 230 and 231. The pressure roller 210 is biased by a biasing means such as a spring (not shown), so that the pressure roller 210 is pressed against the fixing roller 200 with a load of 300 N to 500 N, for example, and a fixing nip having a nip length of about 5 mm to 15 mm is formed. Form.

定着ローラー200は、不図示の回転駆動手段によって矢印B方向に回転駆動される。加圧ローラー210は、定着ローラー200との圧接摩擦力によって、矢印D方向に従動回転する。勿論、加圧ローラー210が回転駆動され、定着ローラー200が従動回転しても構わない。記録シートSは矢印C方向に搬送されることにより定着ニップに進入して、トナーTを熱定着される。   The fixing roller 200 is rotationally driven in the direction of arrow B by a rotation driving unit (not shown). The pressure roller 210 is driven to rotate in the direction of the arrow D by the pressure frictional force with the fixing roller 200. Of course, the pressure roller 210 may be driven to rotate, and the fixing roller 200 may be driven to rotate. The recording sheet S is conveyed in the direction of arrow C and enters the fixing nip, whereby the toner T is heat-fixed.

定着ローラー200は、中空円筒形状の芯金201の外周面上に離型層202が形成されたものである。芯金201はアルミニウム(Al)や鉄(Fe)等の金属材料からなり、内部にはハロゲンヒータ203が配設されている。芯金201の厚さは、0.1mm〜5mmの範囲内が好ましく、軽量化及びウォームアップ時間の短縮化等を考慮すると0.2mm〜1.5mmの範囲内がより好ましい。   The fixing roller 200 is obtained by forming a release layer 202 on the outer peripheral surface of a hollow cylindrical cored bar 201. The cored bar 201 is made of a metal material such as aluminum (Al) or iron (Fe), and a halogen heater 203 is disposed therein. The thickness of the core bar 201 is preferably within a range of 0.1 mm to 5 mm, and more preferably within a range of 0.2 mm to 1.5 mm in consideration of weight reduction and shortening of warm-up time.

離型層202は、PFA(Per fluoro alkoxy)やPTFE(Poly tetra fluoro ethylene)、ETFE(Ethylene tetra fluoro ethylene)等のフッ素系材料からなるチューブを被着したものであっても良いし、あるいは前記フッ素系材料をコーティングしたものであっても良い。離型層202の厚さは5μm〜100μmの範囲内が好ましい。また、水との接触角は90度以上が好ましく、より好ましくは110度である。さらに、表面粗さは0.01μm〜50μmの範囲内が好ましい。   The release layer 202 may be formed by attaching a tube made of a fluorine-based material such as PFA (Perfluorotetrafluoroethylene), PTFE (Polytetrafluoroethylene), ETFE (Ethylenetetrafluoroethylene), or the like. A material coated with a fluorine-based material may be used. The thickness of the release layer 202 is preferably in the range of 5 μm to 100 μm. Further, the contact angle with water is preferably 90 degrees or more, more preferably 110 degrees. Furthermore, the surface roughness is preferably in the range of 0.01 μm to 50 μm.

フッ素系チューブとしては、市販品のPFA350−J、451HP−J、951HPPlus(いずれも三井・デュポンケミカル社製)を使用すれば好適である。また、定着ニップ幅を長くするために、芯金201と離型層202との間に、弾性層を設けてもよい。弾性層の材質としては、弾性と耐熱性を有するものが望ましく、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどが挙げられる。弾性層の厚さに特に限定はないが、通常は、0.05mm〜2mmの範囲内が好ましい。   As the fluorine-based tube, it is preferable to use commercially available PFA350-J, 451HP-J, and 951HPPlus (all manufactured by Mitsui DuPont Chemical). In order to increase the fixing nip width, an elastic layer may be provided between the metal core 201 and the release layer 202. The material of the elastic layer is preferably a material having elasticity and heat resistance, and examples thereof include silicone rubber and fluorine rubber. Although there is no limitation in particular in the thickness of an elastic layer, Usually, the inside of the range of 0.05 mm-2 mm is preferable.

加圧ローラー210は、中空円筒状の芯金211の外周面上に弾性層212、離型層213を順次積層したものである。芯金211の材料としてはアルミニウムや鉄などの金属材料の他、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などの耐熱性樹脂などを使用しても良い。
弾性層212は耐熱性及び弾性を有する部材から形成される。このよう部材としては例えばシリコンスポンジ体が好適である。弾性層212としてスポンジ体を用いれば、加圧ローラー210の断熱性を高めて定着装置115の熱効率を向上させることができる。弾性層212にシリコンスポンジ材を使用する場合、厚さは2mm〜15mmの範囲内が好ましく、より好ましくは3mm〜10mmの範囲内が良い。また、弾性層212の硬度はアスカーゴム硬度計で10度〜60度の範囲内が好ましく、より好ましくは15度〜20度の範囲内が良い。
The pressure roller 210 is obtained by sequentially laminating an elastic layer 212 and a release layer 213 on the outer peripheral surface of a hollow cylindrical cored bar 211. As a material of the cored bar 211, a heat resistant resin such as polyphenylene sulfide (PPS) may be used in addition to a metal material such as aluminum or iron.
The elastic layer 212 is formed from a member having heat resistance and elasticity. For example, a silicon sponge body is suitable as such a member. If a sponge body is used as the elastic layer 212, the heat insulation of the pressure roller 210 can be improved and the thermal efficiency of the fixing device 115 can be improved. When a silicon sponge material is used for the elastic layer 212, the thickness is preferably in the range of 2 mm to 15 mm, more preferably in the range of 3 mm to 10 mm. The hardness of the elastic layer 212 is preferably in the range of 10 degrees to 60 degrees, more preferably in the range of 15 degrees to 20 degrees with an Asker rubber hardness meter.

離型層213は、加圧ローラー210の表面離型性を高めるための層であり、定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、PFA、PTFE、FEP、PFEP等のフッ素樹脂を用いれば良い。離型層213の厚みは、5μm〜100μmの範囲内が好ましく、より好ましくは10μm〜50μmの範囲内が良い。なお、離型層213中に、必要に応じて、導電材、耐磨耗材、良熱伝導材等を充填剤として添加してもよい。また、層間接着力を向上させるために、プライマー等による接着処理を行ってもよい。   The release layer 213 is a layer for enhancing the surface release property of the pressure roller 210, and a material that can withstand use at the fixing temperature is used. For example, a fluororesin such as silicone rubber, fluororubber, PFA, PTFE, FEP, or PFEP may be used. The thickness of the release layer 213 is preferably in the range of 5 μm to 100 μm, more preferably in the range of 10 μm to 50 μm. In addition, you may add a electrically conductive material, an abrasion-resistant material, a good heat conductive material etc. in the mold release layer 213 as a filler as needed. Further, in order to improve the interlayer adhesion, an adhesion treatment with a primer or the like may be performed.

熱電変換素子220は、いわゆるペルチェ素子(例えば、株式会社フェローテック製のサーモモジュールを用いると良い。)であって、定着ローラー200の回転軸方向における両端部、すなわち、小サイズ紙が通紙された場合における非通紙領域の近傍に配置されている。また、定着ローラー200の回転軸方向における端部であって、周方向における熱電変換素子220と異なる位置には温度センサ230が配設されている。   The thermoelectric conversion element 220 is a so-called Peltier element (for example, a thermo module manufactured by Ferrotec Co., Ltd. may be used), and both end portions in the rotation axis direction of the fixing roller 200, that is, small size paper is passed. In the case of the non-sheet passing area. Further, a temperature sensor 230 is disposed at a position different from the thermoelectric conversion element 220 in the circumferential direction, which is an end portion of the fixing roller 200 in the rotation axis direction.

温度センサ230は、定着ローラー200の外周面のうち、定着ローラー200の回転軸方向における端部(小サイズ紙の通紙時における非通紙領域)の温度を検出する。また、定着装置115には温度センサ231も配設されており、定着ローラー200の外周面のうち、定着ローラー200の回転軸方向における中央部の温度を検出する。
[3] 制御系の構成
さまざまなサイズの記録シートにトナー像を熱定着する定着装置115は、小サイズ紙を連続通紙する際には、熱電変換素子220を用いて非通紙領域を冷却する。このために用いられる制御系の構成について説明する。
The temperature sensor 230 detects the temperature of the end portion in the rotation axis direction of the fixing roller 200 (non-sheet passing region when a small size sheet is passed) in the outer peripheral surface of the fixing roller 200. The fixing device 115 is also provided with a temperature sensor 231 that detects the temperature of the central portion of the outer peripheral surface of the fixing roller 200 in the rotation axis direction of the fixing roller 200.
[3] Configuration of Control System The fixing device 115 that thermally fixes toner images on recording sheets of various sizes uses a thermoelectric conversion element 220 to cool a non-sheet passing area when continuously passing small size paper. To do. The configuration of the control system used for this purpose will be described.

図3は、制御系の主要な構成を示すブロック図である。図3に示されるように、制御系3は、制御部112や熱電変換素子インタフェース基板(以下、「I/F基板」という。)310、電源装置320、蓄電池330等から構成されている。制御部112は、CPU(Central Processing Unit)301、ROM(Read Only Memory)302及びRAM(Random Access Memory)303を備えている。CPU301は、画像形成装置1の電源投入時にROM302からプログラムを読み出し、RAM303を作業用記憶領域として、当該プログラムを実行する。   FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the control system. As shown in FIG. 3, the control system 3 includes a control unit 112, a thermoelectric conversion element interface board (hereinafter referred to as “I / F board”) 310, a power supply device 320, a storage battery 330, and the like. The control unit 112 includes a CPU (Central Processing Unit) 301, a ROM (Read Only Memory) 302, and a RAM (Random Access Memory) 303. The CPU 301 reads a program from the ROM 302 when the image forming apparatus 1 is turned on, and executes the program using the RAM 303 as a working storage area.

I/F基板310は、充電回路311、電源回路312及びリレー接点313を備えている。充電回路311は、非通紙領域の熱を用いて熱電変換素子220が生成した電力を蓄電池330に充電するための回路である。本実施の形態においては、蓄電池330に充電した電力を操作パネル350の電源として用いる。画像形成装置1は、操作パネル350を介して、情報表示を行ったり、ユーザの指示入力を受け付けたりする。   The I / F board 310 includes a charging circuit 311, a power supply circuit 312, and a relay contact 313. The charging circuit 311 is a circuit for charging the storage battery 330 with the power generated by the thermoelectric conversion element 220 using the heat in the non-sheet passing region. In the present embodiment, power charged in storage battery 330 is used as a power source for operation panel 350. The image forming apparatus 1 displays information and accepts user instruction input via the operation panel 350.

また、電源回路312は、電源装置320からの直流電力(例えば、DC24V。)を熱電変換素子220に供給して、熱電変換素子220を降温させることにより、定着ローラー200を冷却する。電源装置320はSSR(Solid State Relay)321を備えており、CPU301がオンオフ制御することによって、定着ローラー200が所定の温度に維持される。   The power supply circuit 312 supplies DC power (for example, DC 24 V) from the power supply device 320 to the thermoelectric conversion element 220 to cool the fixing roller 200 by lowering the temperature of the thermoelectric conversion element 220. The power supply device 320 includes an SSR (Solid State Relay) 321, and the fixing roller 200 is maintained at a predetermined temperature by the CPU 301 performing on / off control.

電源回路312は商用電源342に接続されており、画像形成装置1の主電源スイッチ341が投入されると、装置内の各部に電力を供給する。リレー接点313は、CPU301がトランジスタ352をオンオフして、リレー351を制御することによって、熱電変換素子220を充電回路311と電源回路312との何れかに接続する。
CPU301は温度センサ230、231の検出温度を参照して、SSR321やトランジスタ352を制御する。
The power supply circuit 312 is connected to a commercial power supply 342. When the main power switch 341 of the image forming apparatus 1 is turned on, power is supplied to each unit in the apparatus. The relay contact 313 connects the thermoelectric conversion element 220 to either the charging circuit 311 or the power supply circuit 312 by the CPU 301 turning on and off the transistor 352 and controlling the relay 351.
The CPU 301 controls the SSR 321 and the transistor 352 with reference to the temperature detected by the temperature sensors 230 and 231.

[4] 非通紙領域の冷却動作
次に、非通紙領域の過熱を防止するための制御部112が実行する動作について説明する。
図4は、非通紙領域の過熱を防止するための制御部112の動作を示すフローチャートである。図4に示されるように、制御部112は、画像形成装置1の主電源スイッチ341が投入されると、トランジスタ352をオンして、熱電変換素子220を蓄電池330に接続する(S401)。これによって、熱電変換素子220が発生させた電力が蓄電池330に蓄電される。
[4] Cooling Operation of Non-Paper Passing Area Next, an operation performed by the control unit 112 for preventing overheating of the non-paper passing area will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control unit 112 for preventing overheating of the non-sheet passing area. As shown in FIG. 4, when the main power switch 341 of the image forming apparatus 1 is turned on, the control unit 112 turns on the transistor 352 and connects the thermoelectric conversion element 220 to the storage battery 330 (S401). As a result, the electric power generated by the thermoelectric conversion element 220 is stored in the storage battery 330.

制御部112は、印刷ジョブを受け付けると(S402:YES)、当該印刷ジョブに係る記録シートの通紙幅が、定着ローラー200の最大有効加熱長よりも小さいか否かを確認する。非通紙領域の有無を確認することによって、非通紙領域が過熱するおそれがあるか否かを判断するためである。なお、定着ローラー200の最大有効加熱長とは、定着ローラー200が定着することができる最大の通紙幅をいう。   When the control unit 112 receives a print job (S402: YES), the control unit 112 checks whether or not the sheet passing width of the recording sheet related to the print job is smaller than the maximum effective heating length of the fixing roller 200. This is because it is determined whether or not there is a possibility that the non-sheet passing area is overheated by checking the presence or absence of the non-sheet passing area. Note that the maximum effective heating length of the fixing roller 200 refers to the maximum sheet passing width that the fixing roller 200 can fix.

通紙幅が最大有効加熱長よりも小さい場合には(S403:YES)、当該印刷ジョブに係る印刷枚数を確認する。印刷枚数が予めROM302に記憶されている枚数(N枚)よりも多い場合には(S404:YES)、熱電変換素子220を電源回路312に接続する(S405)。これによって、熱電変換素子220に直流電圧が印加されるので、熱電変換素子220が降温して、定着ローラー200の回転軸方向両端部が冷却される。   When the sheet passing width is smaller than the maximum effective heating length (S403: YES), the number of printed sheets related to the print job is confirmed. When the number of printed sheets is larger than the number (N) stored in advance in the ROM 302 (S404: YES), the thermoelectric conversion element 220 is connected to the power supply circuit 312 (S405). As a result, a DC voltage is applied to the thermoelectric conversion element 220, so that the thermoelectric conversion element 220 cools down and both ends of the fixing roller 200 in the rotation axis direction are cooled.

その後、制御部112は、温度センサ230、231を用いて検出した定着ローラー200の回転軸方向における端部の温度と中央部の温度との温度差ΔTを算出し(S406)、温度差ΔTが所定値T1以上ならば(S407:YES)、制御部112は電源回路312を制御して、熱電変換素子220への給電量を所定値W1にする(S408)。
温度差ΔTが所定値T1未満で(S407:NO)、かつ所定値T2以上ならば(S409:YES)、熱電変換素子220への給電量を所定値W2とする(S410)。また、温度差ΔTが所定値T2未満ならば(S409:NO)、給電量を所定値W3とする。なお、所定値T1、T2や所定値W1、W2及びW3は、ROM302に記憶されており、これらの間には以下のような関係がある。
Thereafter, the control unit 112 calculates a temperature difference ΔT between the end portion temperature and the central portion temperature in the rotation axis direction of the fixing roller 200 detected using the temperature sensors 230 and 231 (S406), and the temperature difference ΔT is calculated. If it is equal to or greater than the predetermined value T1 (S407: YES), the control unit 112 controls the power supply circuit 312 to set the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element 220 to the predetermined value W1 (S408).
If the temperature difference ΔT is less than the predetermined value T1 (S407: NO) and is equal to or greater than the predetermined value T2 (S409: YES), the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element 220 is set to the predetermined value W2 (S410). If the temperature difference ΔT is less than the predetermined value T2 (S409: NO), the power supply amount is set to the predetermined value W3. The predetermined values T1, T2 and the predetermined values W1, W2, and W3 are stored in the ROM 302, and there is the following relationship between them.

T1 > T2、
W1 > W2 >W3
その後、印刷ジョブを完了していなければ(S412:NO)、ステップS406に進んで上記の処理を繰り返す。また、印刷ジョブを完了した場合には(S412:YES)、熱電変換素子220を充電回路311に接続して(S413)、ステップS402に進み、上記の処理を繰り返す。
T1> T2,
W1>W2> W3
Thereafter, if the print job is not completed (S412: NO), the process proceeds to step S406, and the above processing is repeated. When the print job is completed (S412: YES), the thermoelectric conversion element 220 is connected to the charging circuit 311 (S413), the process proceeds to step S402, and the above process is repeated.

このようにすれば、定着ローラー200の非通紙領域が過熱するのに先立って、給電により熱電変換素子220を降温させて、定着ローラー200に冷気を供給するので、非通紙領域の過熱を防止することができる。
また、定着ローラー200の回転軸方向における端部と中央部との間の温度差、すなわち、非通紙領域と通紙領域との間の温度差が大きいほど、熱電変換素子220に高い電圧を印加して、より低い温度にまで降温させるので、定着ローラー200の非通紙領域の温度を素早く適切な温度に維持することができる。
In this way, before the non-sheet passing area of the fixing roller 200 is overheated, the thermoelectric conversion element 220 is cooled by supplying power and the cool air is supplied to the fixing roller 200. Can be prevented.
Further, as the temperature difference between the end portion and the center portion of the fixing roller 200 in the rotation axis direction, that is, the temperature difference between the non-sheet passing region and the sheet passing region is larger, a higher voltage is applied to the thermoelectric conversion element 220. As a result, the temperature is lowered to a lower temperature, so that the temperature of the non-sheet passing region of the fixing roller 200 can be quickly maintained at an appropriate temperature.

[5] 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(1) 上記実施の形態においては、通紙領域と非通紙領域との間の温度差ΔTについて2つの所定値T1、T2を用いて、熱電変換素子220への電力供給量を制御する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて1つの所定値や3つ以上の所定値を用いて制御を行っても良い。
[5] Modifications Although the present invention has been described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be implemented. .
(1) In the above embodiment, the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element 220 is controlled using two predetermined values T1 and T2 for the temperature difference ΔT between the paper passing area and the non-paper passing area. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this, and control may be performed using one predetermined value or three or more predetermined values instead.

また、温度差ΔTを監視することなく、また、印刷枚数を勘案せずに、記録シートの通紙幅のみによって冷却の要否を判定しても良い。図5は、本変形例に係る制御部112の動作を示すフローチャートである。図5に示されるように、本変形例においても、制御部112は、主電源スイッチ341が投入されると、熱電変換素子220を蓄電池330に接続する(S501)。   Further, the necessity of cooling may be determined based on only the sheet passing width of the recording sheet without monitoring the temperature difference ΔT and without considering the number of printed sheets. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the control unit 112 according to this modification. As shown in FIG. 5, also in this modification, when the main power switch 341 is turned on, the control unit 112 connects the thermoelectric conversion element 220 to the storage battery 330 (S501).

その後、印刷ジョブを受け付けると(S502:YES)、当該印刷ジョブに係る記録シートの通紙幅が定着ローラー200の最大有効加熱長よりも小さい場合には(S503:YES)、熱電変換素子220を電源回路312に接続する(S504)。この状態で印刷ジョブを実行し、印刷ジョブを完了したら(S505:YES)、熱電変換素子220を充電回路311に接続して(S506)、ステップS502に進み、上記の処理を繰り返す。   Thereafter, when a print job is received (S502: YES), if the sheet passing width of the recording sheet related to the print job is smaller than the maximum effective heating length of the fixing roller 200 (S503: YES), the thermoelectric conversion element 220 is turned on. The circuit 312 is connected (S504). When the print job is executed in this state and the print job is completed (S505: YES), the thermoelectric conversion element 220 is connected to the charging circuit 311 (S506), the process proceeds to step S502, and the above processing is repeated.

このようにすれば、より簡便な構成で定着ローラー200の非通紙領域の過熱を防止することができる。
(2) 上記実施の形態においては、記録シートの通紙幅の大小によって定着ローラー200の非通紙領域の冷却の要否を判断する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしても良い。
In this way, overheating of the non-sheet passing area of the fixing roller 200 can be prevented with a simpler configuration.
(2) In the above embodiment, the case where the necessity of cooling the non-sheet passing area of the fixing roller 200 is determined based on the sheet passing width of the recording sheet has been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. Alternatively, the following may be used instead.

図6は、本変形例に係る制御系の主要な構成を示すブロック図である。図6に示されるように、本変形例に係る制御系6は上記実施の形態に係る制御系3と概ね同様の構成を備える一方、制御部112がタイマー304を備え、I/F基板310が電流計601を備える点、並びに定着ローラー200の端部温度を検出する温度センサ230を廃した点において相違している。これは、定着ローラー200の端部温度が高いほど、熱電変換素子220の発電量が多くなることに着目して、温度センサ230を廃する代わりに熱電変換素子220が発生させる電流量を検出する電流計601を置いたものである。   FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of a control system according to this modification. As shown in FIG. 6, the control system 6 according to the present modification has substantially the same configuration as the control system 3 according to the above embodiment, while the control unit 112 includes a timer 304 and the I / F board 310 includes The difference is that an ammeter 601 is provided and the temperature sensor 230 that detects the end temperature of the fixing roller 200 is eliminated. This is because the amount of power generated by the thermoelectric conversion element 220 increases as the end temperature of the fixing roller 200 increases, and the amount of current generated by the thermoelectric conversion element 220 is detected instead of eliminating the temperature sensor 230. An ammeter 601 is placed.

図7は、本変形例に係る制御部112の動作を示すフローチャートである。図7に示されるように、制御部112は、電源が投入されると、熱電変換素子220を蓄電池330に接続し(S701)、印刷ジョブを受け付けると(S702:YES)、電流計601にて熱電変換素子220が発生させる電流量Iを検出する(S703)。そして、ROM302から所定値Ithを読み出して、電流量Iが所定値Ithよりも大きい場合には(704:YES)、定着ローラー200の非通紙領域の温度が高くなっていると判断されるので、熱電変換素子220を電源回路312に接続して、定着ローラー200の非通紙領域を冷却する(S705)。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the control unit 112 according to this modification. As shown in FIG. 7, when power is turned on, the control unit 112 connects the thermoelectric conversion element 220 to the storage battery 330 (S 701) and accepts a print job (S 702: YES). The amount of current I generated by the thermoelectric conversion element 220 is detected (S703). Then, when the predetermined value Ith is read from the ROM 302 and the current amount I is larger than the predetermined value Ith (704: YES), it is determined that the temperature of the non-sheet passing area of the fixing roller 200 is high. Then, the thermoelectric conversion element 220 is connected to the power supply circuit 312 to cool the non-sheet passing area of the fixing roller 200 (S705).

また、電流量Iが所定値Ith以下である場合には(704:NO)、定着ローラー200の非通紙領域の温度はあまり高くないと判断されるので、熱電変換素子220を充電回路311に接続して、蓄電池330に蓄電する(S706)。ステップS705、S706の処理の後、ROM302から所定時間を読み出してタイマー304にセットする(S707)。   Further, when the current amount I is equal to or less than the predetermined value Ith (704: NO), it is determined that the temperature of the non-sheet passing region of the fixing roller 200 is not so high, so the thermoelectric conversion element 220 is connected to the charging circuit 311. Connected and stored in the storage battery 330 (S706). After the processes in steps S705 and S706, a predetermined time is read from the ROM 302 and set in the timer 304 (S707).

そして、タイマー304がタイムアウトしたら(S708:YES)、熱電変換素子220を充電回路311に接続し(S709)、印刷ジョブが完了していなければ(S710:NO)、ステップ703に進んで、電流量Iを検出する等、一連の処理を繰り返す。また、印刷ジョブを完了したら(S710:YES)、ステップS702に進み、上記の処理を繰り返す。   When the timer 304 times out (S708: YES), the thermoelectric conversion element 220 is connected to the charging circuit 311 (S709). If the print job is not completed (S710: NO), the process proceeds to step 703, and the current amount A series of processes, such as detecting I, is repeated. If the print job is completed (S710: YES), the process proceeds to step S702, and the above processing is repeated.

(3) 上記実施の形態においては、特に言及しなかったが、記録シートとして普通紙の他に厚紙が通紙される場合には、普通紙よりも熱容量が大きく、十分な熱量を供給する必要があるので、定着速度(単位時間当たりの通紙枚数)を小さくする必要がある。定着速度を小さくすると、定着ローラー200の同じ箇所が、より長い時間に亘って、熱電変換素子220に冷却されることになる。そのような場合に、普通紙と同じように冷却したのでは、定着ローラー200の温度が下がり過ぎてしまうおそれがある。このような問題に対して、例えば、次のようにしても良い。   (3) Although not particularly mentioned in the above embodiment, when thick paper is passed as a recording sheet in addition to plain paper, the heat capacity is larger than that of plain paper, and it is necessary to supply a sufficient amount of heat. Therefore, it is necessary to reduce the fixing speed (number of sheets passed per unit time). When the fixing speed is decreased, the same portion of the fixing roller 200 is cooled by the thermoelectric conversion element 220 over a longer time. In such a case, if the paper is cooled in the same way as plain paper, the temperature of the fixing roller 200 may be excessively lowered. For such a problem, for example, the following may be performed.

図8は、本変形例に係る制御部112の動作を示すフローチャートである。図8に示されるように、本変形例においても、制御部112は、電源が投入されると、熱電変換素子220を充電回路311に接続する(S801)。
その後、印刷ジョブを受け付けると(S802:YES)、当該印刷ジョブに係る記録シートの通紙幅が定着ローラー200の最大有効加熱長よりも小さい場合には(S803:YES)、熱電変換素子220を電源回路312に接続する(S804)。そして、厚紙を通紙する等の理由から定着速度(通紙速度)が小さい場合には(S805:YES)、熱電変換素子220に供給する給電量を少なくする。これによって、定着速度が小さいために、定着ローラー200の外周面上の同じ箇所が冷却され過ぎるのを防止することができる。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the control unit 112 according to this modification. As shown in FIG. 8, also in this modification, the control unit 112 connects the thermoelectric conversion element 220 to the charging circuit 311 when the power is turned on (S801).
Thereafter, when a print job is received (S802: YES), if the sheet passing width of the recording sheet related to the print job is smaller than the maximum effective heating length of the fixing roller 200 (S803: YES), the thermoelectric conversion element 220 is turned on. The circuit 312 is connected (S804). When the fixing speed (paper passing speed) is low for reasons such as passing thick paper (S805: YES), the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element 220 is reduced. Accordingly, since the fixing speed is low, it is possible to prevent the same portion on the outer peripheral surface of the fixing roller 200 from being overcooled.

また、定着速度が大きい場合には(S805:NO)、十分な熱量を供給できるように、給電量を多くする(S807)。そして、この状態で印刷ジョブを実行し、印刷ジョブを完了したら(S808:YES)、熱電変換素子220を充電回路311に接続して(S809)、ステップS802に進み、上記の処理を繰り返す。
このようにすれば、定着速度の高低に関わらず非通紙領域の過熱を防止することができる。
When the fixing speed is high (S805: NO), the power supply amount is increased so that a sufficient amount of heat can be supplied (S807). Then, when the print job is executed in this state and the print job is completed (S808: YES), the thermoelectric conversion element 220 is connected to the charging circuit 311 (S809), the process proceeds to step S802, and the above process is repeated.
In this way, overheating of the non-sheet passing area can be prevented regardless of the fixing speed.

(4) 上記実施の形態においては、一対の熱電変換素子220を用いて非通紙領域を冷却する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、3種類以上の通紙幅の記録シートを通紙する場合には、それぞれの通紙幅に合わせて複数対の熱電変換素子を用いても良い。このようにすれば、定着ローラー200のより適切な範囲を効果的に冷却することができる。   (4) In the above embodiment, the case where the non-sheet passing region is cooled using the pair of thermoelectric conversion elements 220 has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. When passing the recording sheet, a plurality of pairs of thermoelectric conversion elements may be used in accordance with the width of each sheet. In this way, a more appropriate range of the fixing roller 200 can be effectively cooled.

(5) 上記実施の形態においては、熱電変換素子220を用いて発生させた電力を、蓄電池330を経由して操作パネル350に供給する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、操作パネル350以外の装置に電力を供給しても良い。例えば、非通紙領域の冷却時に熱電変換素子220に電力を供給すれば、上記従来技術とは異なって、発電期間と冷却期間とを時間的に一致させる必要がないので、非通紙領域が過熱するのに先立って効果的に冷却することができる。   (5) In the above embodiment, the case where the electric power generated using the thermoelectric conversion element 220 is supplied to the operation panel 350 via the storage battery 330 has been described. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, power may be supplied to devices other than the operation panel 350. For example, if power is supplied to the thermoelectric conversion element 220 during cooling of the non-sheet passing area, unlike the conventional technique, it is not necessary to match the power generation period and the cooling period in time. It can be cooled effectively prior to overheating.

(6) 上記実施の形態においては、定着ローラー200の中央部分を通紙領域とする、所謂センター通紙の場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、通紙領域が定着ローラー200の片側の端部を含む、所謂片側通紙の場合にも本発明を適用して、同様の効果を得ることができる。
(7) 上記実施の形態においては、ハロゲンランプ方式の定着装置を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、電磁誘導発熱方式や抵抗発熱体方式など、他の方式の定着装置に本発明を適用しても、同様の効果を得ることができる。
(6) In the above-described embodiment, the case of so-called center sheet passing, in which the central portion of the fixing roller 200 is the sheet passing area, has been described as an example. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained by applying the present invention to a so-called single-sided sheet passing region including an end on one side of the fixing roller 200.
(7) Although the halogen lamp type fixing device has been described as an example in the above embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to this, and other methods such as an electromagnetic induction heat generation method and a resistance heating element method can be used. Even if the present invention is applied to the fixing device, the same effect can be obtained.

(8) 上記実施の形態においては、タンデム型のカラー複合機を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、タンデム型以外のカラー機に本発明を適用しても良い。また、プリンタ装置や複写装置、ファクシミリ装置などの単機能機に本発明を適用しても上と同様の効果を得ることができる。   (8) In the above embodiment, the tandem type color multifunction peripheral has been described as an example. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to color machines other than the tandem type. . Further, the same effect as above can be obtained even if the present invention is applied to a single function machine such as a printer, a copying machine, or a facsimile machine.

本発明に係る画像形成装置は、非通紙領域の加熱に起因する定着ムラを防止する装置として有用である。   The image forming apparatus according to the present invention is useful as an apparatus for preventing uneven fixing due to heating of a non-sheet passing area.

1…………………画像形成装置
110……………画像形成部
115……………定着装置
200……………定着ローラー
210……………加圧ローラー
220……………熱電変換素子
230、231…温度センサ
304……………タイマー
310……………熱電変換素子インタフェース基板
311……………充電回路
312……………電源回路
330……………蓄電池
601……………電流計
1 ……………… Image forming device 110 ………… Image forming unit 115 ………… Fusing device 200 ………… Fusing roller 210 ………… Pressing roller 220 ………… ... thermoelectric conversion element 230, 231 ... temperature sensor 304 ......... timer 310 ......... thermoelectric conversion element interface board 311 ......... charge circuit 312 ......... power supply circuit 330 ............... Storage battery 601 ……………… Ammeter

Claims (8)

定着回転体を用いて、複数の通紙幅の記録シートにトナー像を熱定着する画像形成装置であって、
定着回転体の回転軸方向における端部近傍に配設された熱電変換素子と、
熱電変換素子に給電する給電手段と、
定着回転体が過熱する前に、給電により熱電変換素子を降温させて、定着回転体の端部を冷却する給電制御手段と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that uses a fixing rotator to thermally fix a toner image on a recording sheet having a plurality of sheet passing widths,
A thermoelectric conversion element disposed in the vicinity of the end in the rotation axis direction of the fixing rotating body;
A power supply means for supplying power to the thermoelectric conversion element;
An image forming apparatus comprising: a power supply control unit configured to cool the end portion of the fixing rotator by lowering the temperature of the thermoelectric conversion element by power supply before the fixing rotator is overheated.
定着回転体の回転軸方向における端部の温度を検出する端部温度検出手段を備え、
給電制御手段は、検出された端部温度が所定温度よりも高い場合に、定着回転体の端部を冷却する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
An end temperature detecting means for detecting the temperature of the end in the rotation axis direction of the fixing rotator,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power supply control unit cools the end of the fixing rotating body when the detected end temperature is higher than a predetermined temperature.
定着回転体の回転軸方向における中央部の温度を検出する中央部温度検出手段を備え、
給電制御手段は、端部と中央部との温度差が大きいほど、熱電変換素子への給電量を多くする
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
A central temperature detecting means for detecting the temperature of the central portion in the rotation axis direction of the fixing rotating body;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the power supply control unit increases the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element as the temperature difference between the end portion and the central portion increases.
端部温度検出手段は、非給電状態において、熱電変換素子が発生させる電力量から端部温度を検出する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the end temperature detecting unit detects the end temperature from the amount of electric power generated by the thermoelectric conversion element in a non-powered state.
定着に先立って記録シートの通紙幅を検出するサイズ検出手段を備え、
給電制御手段は、検出された通紙幅が定着回転体の有効加熱長よりも小さい場合に、定着回転体の端部を冷却する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Provided with a size detection means for detecting the sheet passing width of the recording sheet prior to fixing,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power supply control unit cools an end of the fixing rotator when the detected sheet passing width is smaller than an effective heating length of the fixing rotator.
検出された通紙幅が定着回転体の有効加熱長よりも小さい記録シートの連続通紙枚数が所定枚数よりも少ない場合には、給電制御手段による冷却を禁止する冷却禁止手段を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
A cooling prohibiting unit that prohibits cooling by the power supply control unit when the continuous sheet passing number of the recording sheets whose detected sheet passing width is smaller than the effective heating length of the fixing rotator is smaller than a predetermined number; The image forming apparatus according to claim 5.
定着回転体の回転速度を検出する速度検出手段を備え、
給電制御手段は、回転速度が大きいほど、熱電変換素子への給電量を多くする
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A speed detecting means for detecting the rotational speed of the fixing rotating body;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power supply control unit increases the amount of power supplied to the thermoelectric conversion element as the rotational speed increases.
前記熱電変換素子はペルチェ素子である
ことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the thermoelectric conversion element is a Peltier element.
JP2011161095A 2011-07-22 2011-07-22 Image forming apparatus Withdrawn JP2013025188A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011161095A JP2013025188A (en) 2011-07-22 2011-07-22 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011161095A JP2013025188A (en) 2011-07-22 2011-07-22 Image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013025188A true JP2013025188A (en) 2013-02-04

Family

ID=47783569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011161095A Withdrawn JP2013025188A (en) 2011-07-22 2011-07-22 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013025188A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6052598B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5963105B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
US7953338B2 (en) Heating apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus which charges an auxiliary power unit to less than a maximum value in a standby status
JP2009244595A (en) Fixing apparatus and image forming apparatus equipped with the same
JP5949464B2 (en) Image forming apparatus
JP2009175679A (en) Image forming apparatus, and method of controlling warming-up time of image forming apparatus
JP6796274B2 (en) Fixing device and image forming device
US10990054B2 (en) Image forming apparatus that corrects a target temperature for heating a region without a toner image when an abnormality is detected
EP2031463A2 (en) Image forming apparatus
JP2011107447A (en) Image forming apparatus
JP5899003B2 (en) Fixing device and image forming apparatus provided with fixing device
JP2016188916A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2020003615A (en) Image heating device and image formation apparatus
JP7277230B2 (en) image heating device
JP5541206B2 (en) FIXING DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE, FIXING DEVICE CONTROL METHOD, AND FIXING DEVICE CONTROL PROGRAM
JP2015158637A (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2005189268A (en) Fixing device and image forming apparatus with the device
JP2013025188A (en) Image forming apparatus
EP2031462A2 (en) Image forming apparatus
JP6155841B2 (en) Image forming apparatus
JP2009180755A (en) Fixing device and image forming apparatus equipped therewith
JP7225692B2 (en) Fixing device, image forming device
JP5190209B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2008209538A (en) Image fixing unit and image forming device equipped therewith
JP2009063907A (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130417

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140613

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141007