JP2013025188A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- 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- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
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).
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.
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
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
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
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
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
The
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
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
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
[2] Configuration of
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
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
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
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
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
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
The
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
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
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
[3] Configuration of Control System
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
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 /
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
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
The
[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
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
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
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
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
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
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
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
Further, as the temperature difference between the end portion and the center portion of the fixing
[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
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
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
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
(2) In the above embodiment, the case where the necessity of cooling the non-sheet passing area of the fixing
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
(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
(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
(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 …………
Claims (8)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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) |
-
2011
- 2011-07-22 JP JP2011161095A patent/JP2013025188A/en not_active Withdrawn
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 |