JP2013041212A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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雄平 立本
Takashi Hasebe
孝 長谷部
Tomonobu Tamura
友伸 田村
Hiroshi Hiraguchi
寛 平口
Mineo Yamamoto
峰生 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of accurately acquiring surface temperatures of a heat fixing member in different positions in the paper passing direction, and an image forming apparatus using the same.SOLUTION: A fixing device comprises: a plurality of Peltier elements D provided along the paper passing width direction and facing their heated surfaces Da to the surface of a fixing belt 51 as a heat fixing member; surface temperature acquisition means for detecting thermal electromotive forces generated at the Peltier elements D and acquiring surface temperatures of the fixing belt 51 in positions where the respective Peltier elements are provided; and cooling means for supplying air as a cooling medium to a cooling part 80 to cool cooled surfaces Db of the plurality of Peltier elements D. The cooling means adjusts a flow of air supplied to areas (cooling chambers 831-834) of the cooling part 80 corresponding to the respective Peltier elements D so that the temperature difference among the cooled surfaces Db of the plurality of Peltier elements D is within a predetermined range.

Description

本発明は、定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関し、特に、熱電変換素子を定着装置における温度センサーとして有効に活用する技術に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus using the same, and more particularly to a technique for effectively using a thermoelectric conversion element as a temperature sensor in a fixing device.

熱電変換素子は、2つの感熱面の間に温度差を生じさせると、当該温度差に応じた熱起電力を発生して発電する素子であり、最近では小型化が進み、感度も向上しているため、電子写真式の画像形成装置の定着装置内に配して加熱回転体の表面温度を測定するための温度センサーとして利用することが検討されている。
ところが、定着装置内は高温の雰囲気であるため、加熱回転体の表面に向けた熱電変換素子の感熱面と、他方の感熱面との温度差がほとんどなくなり、温度を検知することが難しくなる。
A thermoelectric conversion element is an element that generates a thermoelectromotive force according to the temperature difference when a temperature difference is generated between two thermosensitive surfaces. Recently, miniaturization has progressed and sensitivity has improved. Therefore, it has been studied to use it as a temperature sensor for measuring the surface temperature of the heating rotator by being arranged in a fixing device of an electrophotographic image forming apparatus.
However, since the inside of the fixing device is a high temperature atmosphere, there is almost no temperature difference between the thermosensitive surface of the thermoelectric conversion element facing the surface of the heating rotator and the other thermosensitive surface, making it difficult to detect the temperature.

そこで、定着器のハウジング内にダクトを配し、外気などの冷却媒体をダクト内に導入して、当該ダクトにより熱電変換素子の加熱回転体と反対側の感熱面(以下、「被冷却面」という)を冷却することが考えられている。   Therefore, a duct is arranged in the housing of the fixing device, and a cooling medium such as outside air is introduced into the duct, and a heat sensitive surface (hereinafter referred to as “cooled surface”) on the opposite side of the thermoelectric conversion element from the heating rotating body by the duct. Cooling).

特開2008−40235号公報JP 2008-40235 A

最近では、加熱回転体の表面温度を十分管理するため、加熱回転体の通紙幅方向に沿って複数の温度センサーを配して複数箇所の温度を検出するものが多くなってきている。
そこで、本発明者らは、例えば、図12に示すように、複数の熱電変換素子Dを、加熱回転体である定着ベルト951の表面に沿って回転軸J方向に配列すると共に、冷却ダクト980を設けて、各熱電変換素子Dの被冷却面Dbを冷却して、定着ベルト951の各部の表面温度を取得する構成を考案している。
Recently, in order to sufficiently manage the surface temperature of the heating rotator, a plurality of temperature sensors are arranged along the sheet passing width direction of the heating rotator to detect temperatures at a plurality of locations.
Therefore, for example, as shown in FIG. 12, the present inventors arranged a plurality of thermoelectric conversion elements D in the direction of the rotation axis J along the surface of the fixing belt 951 that is a heating rotator, and a cooling duct 980. Is provided to cool the surface to be cooled Db of each thermoelectric conversion element D and acquire the surface temperature of each part of the fixing belt 951.

ところが、定着装置905の装置内は高温であるため、冷却ダクト980内を移動する冷却媒体の温度が、その吸入口980a側と排出口980b側とで異なってしまい、その結果、複数の熱電変換素子Dの被冷却面Dbの温度が異なってしまう。
熱電変換素子Dを利用した温度センサーの測定原理は、被冷却面Db側の温度を基準にして、温度差に応じて発生した熱起電力を検出して加熱側の温度を検出するものであるから、上述のように被冷却面Dbの温度が、熱電変換素子の位置ごとに異なれば、正確な温度検出は困難となる。
However, since the temperature of the fixing device 905 is high, the temperature of the cooling medium moving in the cooling duct 980 differs between the suction port 980a side and the discharge port 980b side, and as a result, a plurality of thermoelectric conversions are performed. The temperature of the cooled surface Db of the element D will be different.
The measurement principle of the temperature sensor using the thermoelectric conversion element D is to detect the temperature on the heating side by detecting the thermoelectromotive force generated according to the temperature difference with reference to the temperature on the cooled surface Db side. Therefore, if the temperature of the surface to be cooled Db differs for each position of the thermoelectric conversion element as described above, accurate temperature detection becomes difficult.

本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、加熱定着部材の表面に沿って配された複数の熱電変換素子を用いて、加熱定着部材の通紙幅方向において異なる位置における表面温度をより正確に取得することができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and uses a plurality of thermoelectric conversion elements arranged along the surface of the heat-fixing member, at different positions in the sheet passing width direction of the heat-fixing member. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that can acquire the surface temperature more accurately.

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、加熱定着部材の表面に、押圧部材を圧接して定着ニップを形成し、当該定着ニップにトナー像を担持した記録シートを通紙して定着するものであって、前記加熱定着部材の表面に被加熱側端面を向けた状態で、通紙幅方向に沿って配された、複数の熱電変換素子と、前記熱電変換素子で発生する熱起電力を検出して、各熱電変換素子の配された位置における前記加熱定着部材の表面温度を取得する表面温度取得手段と、ダクトに冷却媒体を供給して、前記複数の熱電変換素子の被冷却側端面を冷却する冷却手段と、を備え、前記冷却手段において、前記複数の熱電変換素子の被冷却側端面の温度差が所定の範囲内になるように、ダクトの各熱電変換素子に対応する領域へ供給する前記冷却媒体の流量が調整されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention forms a fixing nip by pressing a pressing member on the surface of a heat fixing member, and passes a recording sheet carrying a toner image in the fixing nip. A plurality of thermoelectric conversion elements arranged along the sheet passing width direction with the heated end face facing the surface of the heat fixing member, and heat generation generated by the thermoelectric conversion elements. Surface temperature acquisition means for detecting electric power and acquiring the surface temperature of the heat-fixing member at the position where each thermoelectric conversion element is disposed, and supplying a cooling medium to the duct to cool the plurality of thermoelectric conversion elements A cooling means for cooling the side end face, wherein the cooling means corresponds to each thermoelectric conversion element of the duct so that the temperature difference of the cooled side end faces of the plurality of thermoelectric conversion elements is within a predetermined range. The cooling supplied to the area Wherein the flow rate of the body is adjusted.

ここで、被冷却側端面の温度差が「所定の範囲内」であるとは、加熱回転体の表面温度の検出精度の低下が、実用上問題にならない程度の範囲を意味しており、機種や検出精度のスペックにより決定される。   Here, the temperature difference of the end face to be cooled being “within a predetermined range” means a range in which a decrease in detection accuracy of the surface temperature of the heating rotator does not cause a practical problem. And detection accuracy specifications.

上記構成の定着装置では、ダクトの、各熱電変換素子に対応する領域へ供給する冷却媒体の流量を調整して、複数の熱電変換素子の被冷却側端面の温度差が所定の範囲内になるようにしているので、熱電変換素子ごとの温度検出むらを許容範囲内に抑えることができ、加熱定着部材の複数の位置における表面温度をより正確に検出することが可能となる。
ここでのダクトが、冷却媒体を吸入する吸入路と、吸入路から分岐して各熱電変換素子に対応する各領域に冷却媒体を供給する分岐路とを有し、各分岐路の流路断面積を異ならせることにより、流量の調整がなされているのが望ましい。さらに、吸入路を流れる冷却媒体の上流側よりも下流側の分岐路に流れる冷却媒体の流量が大きくなるように各分岐路の断面積が決定されているのが望ましい。
In the fixing device configured as described above, the flow rate of the cooling medium supplied to the area corresponding to each thermoelectric conversion element of the duct is adjusted, and the temperature difference between the cooled end faces of the plurality of thermoelectric conversion elements is within a predetermined range. Thus, the temperature detection unevenness for each thermoelectric conversion element can be suppressed within an allowable range, and the surface temperatures at a plurality of positions of the heat fixing member can be detected more accurately.
The duct here has a suction path for sucking the cooling medium, and a branch path that branches from the suction path and supplies the cooling medium to each region corresponding to each thermoelectric conversion element. It is desirable that the flow rate is adjusted by changing the area. Further, it is desirable that the cross-sectional area of each branch path is determined so that the flow rate of the coolant flowing in the downstream branch path is larger than the upstream side of the coolant flowing in the suction path.

また、ダクトの各熱電変換素子に対応する領域毎に、冷却媒体の流量を調整する流量調節手段が設けられ、流量調節手段により、冷却媒体の流量が調整されるのが望ましい。ここでの流量調節手段が、ルーバーと、ルーバーを駆動する駆動手段と、駆動手段を介してルーバーの角度を制御する角度制御手段とで構成されているのが望ましい。
また、冷却手段は、ダクト内に冷却媒体としての気体を導入するファンと、ファンの出力を制御して、導入される気体の全体の流量を制御する制御手段とを備えているのが望ましい。
Further, it is desirable that a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling medium is provided for each region corresponding to each thermoelectric conversion element of the duct, and the flow rate of the cooling medium is adjusted by the flow rate adjusting means. It is preferable that the flow rate adjusting means here includes a louver, a driving means for driving the louver, and an angle control means for controlling the angle of the louver via the driving means.
The cooling means preferably includes a fan that introduces a gas as a cooling medium into the duct, and a control means that controls the overall flow rate of the introduced gas by controlling the output of the fan.

さらに、冷却媒体の、ダクトの吸入から送出に到る経路のいずれか1箇所における温度を検出する温度検出手段が設けられており、表面温度取得手段は、温度検出手段により検出された冷却媒体の温度を参照して、各熱電変換素子で発生する熱起電力に基づき、加熱定着部材の表面温度を取得するのが望ましい。
ここでの冷却媒体として、装置外から取り込まれた空気、または水を用いるのが望ましい。
Further, temperature detection means for detecting the temperature of the cooling medium at any one of the paths from the suction to the delivery of the duct is provided, and the surface temperature acquisition means is provided for detecting the temperature of the cooling medium detected by the temperature detection means. It is desirable to obtain the surface temperature of the heat fixing member based on the thermoelectromotive force generated in each thermoelectric conversion element with reference to the temperature.
As the cooling medium here, it is desirable to use air or water taken from outside the apparatus.

また、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。   The present invention may also be an image forming apparatus provided with the fixing device.

本発明の第1の実施の形態に係るプリンターの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a printer according to a first embodiment of the present invention. 上記プリンターにおける定着部の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of a fixing unit in the printer. (a)は、図2の定着部を仮想面Vで切断したときの断面図であり、(b)は、(a)のペルチェ素子Dを拡大して示す図である。2A is a cross-sectional view of the fixing unit of FIG. 2 taken along a virtual plane V, and FIG. 2B is an enlarged view of the Peltier element D of FIG. ペルチェ素子Dの熱起電力を検出するための回路構成の一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration for detecting a thermoelectromotive force of a Peltier element D. FIG. 分岐管に供給される空気の流量の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the flow volume of the air supplied to a branch pipe. 制御部の構成と、制御部による制御対象となる主構成要素との関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the relationship between the structure of a control part, and the main component used as the control object by a control part. 第2の実施の形態に係る定着部の主要部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the principal part of the fixing | fixed part which concerns on 2nd Embodiment. ルーバーの動作、および冷却ダクト内の空気の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of a louver, and the flow of the air in a cooling duct. ルーバーの制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of control of a louver. 制御部で実行される「ルーバー制御処理」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 "louver control process" performed by a control part. 変形例に係る定着部が有する冷却ダクトの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the cooling duct which the fixing | fixed part which concerns on a modification has. 本発明者らが考えた定着部の一例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an example of the fixing | fixed part which the present inventors considered.

<第1の実施の形態>
以下、本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形態について、タンデム型カラープリンター(以下、単に「プリンター」という)を例にして図面に基づき説明する。
<プリンターの全体構成>
図1は、本実施の形態に係るプリンターの構成を示す概略図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings by taking a tandem type color printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an example.
<Overall configuration of printer>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a printer according to the present embodiment.

図1に示すように、プリンター1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着部5および制御部60を備えている。このプリンター1は、ネットワーク(例えばLAN)に接続されていて、外部の端末装置からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してカラーの画像形成を実行する。   As shown in FIG. 1, the printer 1 includes an image processing unit 3, a paper feeding unit 4, a fixing unit 5, and a control unit 60. When this printer 1 is connected to a network (for example, a LAN) and receives a print job execution instruction from an external terminal device, it forms toner images of yellow, magenta, cyan, and black colors based on the instruction. Then, these are multiplex-transferred to form a color image.

以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色をC、M、Y、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのC、M、Y、Kを添字として付加する。
画像プロセス部3は、作像部3Y,3M,3C,3K、露光部10、中間転写ベルト11などを備えている。
作像部3Yは、感光体ドラム31Yと、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラー34Yおよび感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを備え、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。なお、他の作像部3M〜3Kについても、トナーの色が異なる以外は作像部3Yと同様、帯電器32M〜32Kなどの構成を有するが、図面表記の便宜上、それらの符号の表記を省略している。
Hereinafter, the reproduction colors of cyan, magenta, yellow, and black are represented as C, M, Y, and K, and the C, M, Y, and K are added as subscripts to the numbers of the components related to the reproduction colors.
The image processing unit 3 includes image forming units 3Y, 3M, 3C, and 3K, an exposure unit 10, an intermediate transfer belt 11, and the like.
The image forming unit 3Y includes a photosensitive drum 31Y, a charger 32Y, a developing unit 33Y, a primary transfer roller 34Y, a cleaner 35Y for cleaning the photosensitive drum 31Y, and the like disposed around the photosensitive drum 31Y. A Y-color toner image is formed on 31Y. The other image forming units 3M to 3K have a configuration such as the chargers 32M to 32K as in the image forming unit 3Y except that the color of toner is different. Omitted.

中間転写ベルト11は、無端状のベルトであり、駆動ローラー12と従動ローラー13に張架されて矢印A方向に周回駆動される。
露光部10は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部60からの駆動信号によりY〜K色の画像形成のためのレーザー光Lを発し、帯電器32Y〜32Kにより帯電された感光体ドラム31Y〜31K上を光走査して、感光体ドラム31Y〜31K上に潜像を形成して、現像器33Y〜33Kにて現像を行い、トナー像を形成する。
The intermediate transfer belt 11 is an endless belt, is stretched around a driving roller 12 and a driven roller 13, and is driven to rotate in the direction of arrow A.
The exposure unit 10 includes a light emitting element such as a laser diode, emits a laser beam L for forming images of Y to K colors by a drive signal from the control unit 60, and is charged by the chargers 32Y to 32K. Optical scanning is performed on 31Y to 31K to form latent images on the photosensitive drums 31Y to 31K, and development is performed by the developing units 33Y to 33K to form toner images.

中間転写ベルト11には、各作像部において作像されたトナー像が多重転写される。
給紙部4は、記録シートSを収容する給紙カセット41、給紙カセット41内の記録シートSを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す給紙ローラー42、繰り出された記録シートSを二次転写位置46に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対44などを備えている。給紙部4から給送された記録シートSには、二次転写位置46において二次転写ローラー45による静電力の作用により、中間転写ベルト11上のトナー像が二次転写される。二次転写位置46を通過した記録シートSは、さらに定着部5に搬送され、記録シートS上のトナー像(未定着画像)が定着部5における加熱、加圧により記録シートSに定着された後、排出ローラー対71を介して排出トレイ72上に排出される。
On the intermediate transfer belt 11, the toner images formed in the respective image forming units are transferred in a multiple manner.
The paper feed unit 4 includes a paper feed cassette 41 that accommodates the recording sheets S, a paper feed roller 42 that feeds the recording sheets S in the paper feed cassette 41 one by one onto the conveyance path 43, and a secondary feeding of the fed recording sheets S. A timing roller pair 44 and the like for taking the timing of feeding to the transfer position 46 are provided. The toner image on the intermediate transfer belt 11 is secondarily transferred to the recording sheet S fed from the paper feeding unit 4 by the action of electrostatic force by the secondary transfer roller 45 at the secondary transfer position 46. The recording sheet S that has passed through the secondary transfer position 46 is further conveyed to the fixing unit 5, and the toner image (unfixed image) on the recording sheet S is fixed to the recording sheet S by heating and pressing in the fixing unit 5. Thereafter, the sheet is discharged onto the discharge tray 72 via the discharge roller pair 71.

制御部60は、これら画像プロセス部3、給紙部4および定着部5などを制御するものであり、詳細については後述する。
<定着部の構成>
次に、定着部5の構成について、図2および図3を参照しながら説明する。
図2は、定着部5の主要部の構成を示す斜視図であり、図3(a)は、図2の仮想面Vで切断したときのY´方向から見た断面図である。
The control unit 60 controls the image processing unit 3, the paper feeding unit 4, the fixing unit 5, and the like, and details will be described later.
<Configuration of fixing unit>
Next, the configuration of the fixing unit 5 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the main part of the fixing unit 5, and FIG. 3A is a cross-sectional view seen from the Y ′ direction when cut along the virtual plane V of FIG. 2.

定着部5は、抵抗発熱体層511を有する無端状の定着ベルト51、定着ベルト51内側に遊嵌された押圧ローラー52、加圧ローラー53、抵抗発熱体層511に電力供給する給電部材54a,54b、温度センサー部55、冷却部80などを備える。
押圧ローラー52は、その両端がハウジング50に設けられた軸受部(不図示)に回転自在に支持されている。加圧ローラー53も、ハウジング50に設けられた軸受部(不図示)に回転自在に支持されているともに、定着ベルト51を介して押圧ローラー52に押圧され、定着ベルト51との間に、定着ニップ部Nが形成される。
The fixing unit 5 includes an endless fixing belt 51 having a resistance heating element layer 511, a pressure roller 52 loosely fitted inside the fixing belt 51, a pressure roller 53, and a power supply member 54a for supplying power to the resistance heating element layer 511. 54b, a temperature sensor unit 55, a cooling unit 80, and the like.
Both ends of the pressing roller 52 are rotatably supported by bearings (not shown) provided in the housing 50. The pressure roller 53 is also rotatably supported by a bearing portion (not shown) provided in the housing 50 and is pressed by the pressure roller 52 via the fixing belt 51, and is fixed between the fixing belt 51 and the fixing roller 51. A nip portion N is formed.

また、加圧ローラー53は、モータ(不図示)を動力源とし、歯車ギアやベルトなどの動力伝達機構を介して回転駆動される。押圧ローラー52および定着ベルト51は、加圧ローラー53の回転に従動して回転駆動される。加圧ローラー53が矢印C方向に、押圧ローラー52および定着ベルト51が矢印B方向にそれぞれ回転する。
以下、定着部5における各構成要素について詳しく説明する。
(定着ベルト)
定着ベルト51は、円筒状の弾性変形可能なベルトであり、抵抗発熱体層511が形成されていて、抵抗発熱体層511の外周面の幅方向(回転軸J方向)両端には、給電のための電極層512a,512bが設けられている。
Further, the pressure roller 53 is rotationally driven via a power transmission mechanism such as a gear or belt using a motor (not shown) as a power source. The pressure roller 52 and the fixing belt 51 are driven to rotate following the rotation of the pressure roller 53. The pressure roller 53 rotates in the direction of arrow C, and the pressing roller 52 and the fixing belt 51 rotate in the direction of arrow B, respectively.
Hereinafter, each component in the fixing unit 5 will be described in detail.
(Fixing belt)
The fixing belt 51 is a cylindrical elastically deformable belt. A resistance heating element layer 511 is formed, and power is fed to both ends of the outer peripheral surface of the resistance heating element layer 511 in the width direction (rotation axis J direction). Electrode layers 512a and 512b are provided.

抵抗発熱体層511は、樹脂材料に導電性フィラーを分散して構成されてなり、電力供給を受けてジュール熱を発生するものである。当該樹脂材料としては、PI(ポリイミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の耐熱性樹脂を、導電性フィラーとしては、銀、銅等の金属や、カーボンナノチューブ等のカーボン系材料、およびこれらのうち2種類以上混合して分散させたものを用いることができる。   The resistance heating element layer 511 is formed by dispersing a conductive filler in a resin material, and generates Joule heat upon receiving power supply. The resin material is a heat-resistant resin such as PI (polyimide), PPS (polyphenylene sulfide), or PEEK (polyether ether ketone), and the conductive filler is a metal such as silver or copper, or a carbon such as carbon nanotube. A system material and two or more of these materials mixed and dispersed can be used.

電極層512a,512bには、給電部材54a,54bが摺接され、給電部材54a,54bにはリード線501を介して交流電源500に電気的に接続されたている。これにより、交流電源500の電力が、電極層512a,512bを経て抵抗発熱体層511に供給される構成となっている。
定着ベルト51の回転軸J方向の電極層512a,512b間の発熱領域51aでは、抵抗発熱体層511の外周に、弾性層および離型層が積層されている。弾性層は、トナー像が押しつぶされたり、不均一に溶融されたりするのを防止して、画像ノイズが発生しないようにするための層であり、離型層は、定着後の記録シートSとの離型性を高めるための絶縁性の層である。
Power supply members 54 a and 54 b are slidably contacted with the electrode layers 512 a and 512 b, and the power supply members 54 a and 54 b are electrically connected to the AC power supply 500 through lead wires 501. Thereby, the power of the AC power supply 500 is supplied to the resistance heating element layer 511 through the electrode layers 512a and 512b.
In the heat generation region 51 a between the electrode layers 512 a and 512 b in the rotation axis J direction of the fixing belt 51, an elastic layer and a release layer are laminated on the outer periphery of the resistance heating element layer 511. The elastic layer is a layer for preventing the toner image from being crushed or being melted non-uniformly so as not to generate image noise. The release layer is the same as the recording sheet S after fixing. This is an insulating layer for improving the mold releasability.

定着ベルト51の幅寸法は、例えば、電極層512a,512bの各幅を15[mm]とした場合に、記録シートSの最大通紙幅(A3縦通し)および電極層512a,512bの幅を合算した値よりも大きい360[mm]に設定されている。また、定着ベルト51の内径は30[mm]に設定されている。
(押圧ローラー)
押圧ローラー52は、長尺で円柱状の芯金521の周囲に弾性層522が形成されており、定着ベルト51で発生した熱が、押圧ローラー52を介して放熱されるのを抑制すると共に、ニップ部における定着ベルト51との密着性を向上させる。
For example, when the width of the electrode layers 512a and 512b is set to 15 [mm], the width dimension of the fixing belt 51 is the sum of the maximum sheet passing width (A3 lengthwise) of the recording sheet S and the widths of the electrode layers 512a and 512b. It is set to 360 [mm] which is larger than the value obtained. The inner diameter of the fixing belt 51 is set to 30 [mm].
(Pressing roller)
The pressing roller 52 has an elastic layer 522 formed around a long and cylindrical cored bar 521, and prevents heat generated in the fixing belt 51 from being radiated through the pressing roller 52. The adhesion with the fixing belt 51 at the nip portion is improved.

押圧ローラー52の外径は、定着ベルト51の内径よりも小さく、例えば、30[mm]程度に設定されている。
(加圧ローラー)
加圧ローラー53は、長尺で円柱状の芯金531の周囲に、弾性層532と離型層533とがこの順に積層されている。ここでも弾性層532を設けることにより、加圧ローラー53と定着ベルト51とが弾性接触するようにして、できるだけ接触圧の偏りを無くし、定着むらが生じないようにしている。加圧ローラー53の外径は約30[mm]に設定されている。
(給電部材)
給電部材54a,54bは、ブロック状のカーボンブラシであって、摺動性および電導性を有する銅黒鉛質や炭素黒鉛質等の材料からなり、それぞれが不図示のガイド部材により矢印E方向(図3(a)参照)に移動可能に保持され、かつ不図示のばねなどの付勢部材により定着ベルト51に向けて付勢されてて電気的接続を確保するようにしている。
The outer diameter of the pressing roller 52 is smaller than the inner diameter of the fixing belt 51, and is set to about 30 [mm], for example.
(Pressure roller)
In the pressure roller 53, an elastic layer 532 and a release layer 533 are laminated in this order around a long and cylindrical cored bar 531. Also in this case, by providing the elastic layer 532, the pressure roller 53 and the fixing belt 51 are brought into elastic contact so as to eliminate the uneven contact pressure as much as possible and to prevent uneven fixing. The outer diameter of the pressure roller 53 is set to about 30 [mm].
(Power supply member)
The power feeding members 54a and 54b are block-like carbon brushes, which are made of a material such as copper graphite or carbon graphite having slidability and conductivity, each of which is in the direction of arrow E (not shown) by a guide member (not shown). 3 (a)) and is urged toward the fixing belt 51 by a biasing member such as a spring (not shown) so as to ensure electrical connection.

電源500は、例えば、電圧100[V]の家庭用電源であり、リード線501、給電部材54a,54bに接続される。リード線501には、制御部60からの入力信号に基づいて、電力供給をON・OFF制御する公知のリレースイッチ(不図示)が挿設され、これにより、定着ベルト51の通電が制御される。
(温度センサー部)
温度センサー部55は、定着ベルト51の表面に沿って回転軸J方向に列状に並べられた複数のペルチェ素子Dからなる。複数のペルチェ素子Dは、定着ベルト51の発熱領域51aにおける回転軸J方向の略全域において、何れかのペルチェ素子Dが対向しているように、その数、配置が決定されている。
The power source 500 is, for example, a household power source with a voltage of 100 [V], and is connected to the lead wire 501 and the power feeding members 54a and 54b. A known relay switch (not shown) for controlling ON / OFF of power supply is inserted into the lead wire 501 based on an input signal from the control unit 60, and thereby energization of the fixing belt 51 is controlled. .
(Temperature sensor)
The temperature sensor unit 55 includes a plurality of Peltier elements D arranged in a line in the rotation axis J direction along the surface of the fixing belt 51. The number and arrangement of the plurality of Peltier elements D are determined so that any of the Peltier elements D are opposed to each other in substantially the entire region of the heat generating area 51 a of the fixing belt 51 in the rotation axis J direction.

ペルチェ素子Dは、図3(b)の拡大図に示すように、N型半導体片91nとP型半導体片91pとを導電極92で接合してなる組を複数と、これらを間に挟み込むように搭載する一対のセラミック基板93とで構成されている。
なお、図3では、分かり易くするため、2組のN型半導体片91nとP型半導体片91pのみを描いている。
As shown in the enlarged view of FIG. 3B, the Peltier element D has a plurality of sets formed by joining N-type semiconductor pieces 91n and P-type semiconductor pieces 91p with conductive electrodes 92, and sandwiching them between them. And a pair of ceramic substrates 93 to be mounted on.
In FIG. 3, only two sets of an N-type semiconductor piece 91n and a P-type semiconductor piece 91p are drawn for easy understanding.

ペルチェ素子Dにおいては、感熱面Da,Db間に温度差が生じると、N型半導体片91nでは電子が、P型半導体片91pでは正孔(ホール)が、それぞれ高温側から低温側へと移動し、いわゆるゼーベック効果による熱起電力が生じ、同図の矢印方向に電流が流れるようになる。こうして発電された電力は、二次電池に送電され蓄電される。
定着部5の稼動時、各ペルチェ素子Dの感熱面Daは、定着ベルト51の熱により昇温され、反対側の感熱面Dbは冷却部80によって冷却される。これにより、感熱面Da,Db間に温度差Tdが生じ、各ペルチェ素子Dは、温度差Tdに応じた熱起電力を発生させ発電を行う。以下、各ペルチェ素子Dの感熱面Daを被加熱面Daといい、感熱面Dbを被冷却面Dbという。
In the Peltier element D, when a temperature difference occurs between the heat sensitive surfaces Da and Db, electrons move in the N-type semiconductor piece 91n and holes in the P-type semiconductor piece 91p move from the high temperature side to the low temperature side, respectively. However, a thermoelectromotive force is generated by the so-called Seebeck effect, and a current flows in the direction of the arrow in FIG. The electric power thus generated is transmitted to and stored in the secondary battery.
During operation of the fixing unit 5, the heat-sensitive surface Da of each Peltier element D is heated by the heat of the fixing belt 51, and the opposite heat-sensitive surface Db is cooled by the cooling unit 80. As a result, a temperature difference Td is generated between the heat-sensitive surfaces Da and Db, and each Peltier element D generates heat by generating a thermoelectromotive force according to the temperature difference Td. Hereinafter, the heat sensitive surface Da of each Peltier element D is referred to as a heated surface Da, and the heat sensitive surface Db is referred to as a cooled surface Db.

各ペルチェ素子Dは、その被加熱面Daと定着ベルト51の表面との最短距離gが、0.25mm〜1.5mmとなる位置に配されており、定着ベルト51に近い位置にあるので、定着ベルト51の表面温度の変化に追随して被加熱面Daの温度も変化しやすくなり、その出力電圧の応答性がよくなる。
図4は、複数のペルチェ素子Dの熱起電力を検出するための回路構成の一例を示す図である。
Each Peltier element D is disposed at a position where the shortest distance g between the heated surface Da and the surface of the fixing belt 51 is 0.25 mm to 1.5 mm, and is close to the fixing belt 51. Following the change in the surface temperature of the fixing belt 51, the temperature of the heated surface Da is likely to change, and the responsiveness of the output voltage is improved.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration for detecting the thermoelectromotive force of the plurality of Peltier elements D.

図4には、定着ベルト51の発熱領域51aにおける回転軸J方向の略全域と対向するように、20個のペルチェ素子D(左から順にD1〜D20とする。以下では、特に順番を特定しない場合には、単に「ペルチェ素子D」という。)が並べられた構成が示されている。
ペルチェ素子D1〜D20は直列に接続され、直列接続された素子列がリード線502を介して二次電池7に接続されている。リード線502には、制御部60からの入力信号に基づき開閉制御されるリレースイッチ502aが挿設されている。二次電池7に蓄電された電力は、例えば、冷却部80に設けられたファン87(図2)の駆動に使用され、またプリンター1の待機電力としても使用される。
In FIG. 4, 20 Peltier elements D (D1 to D20 in order from the left are set so as to face substantially the entire region of the heat generating area 51a of the fixing belt 51 in the rotation axis J direction. In this case, a configuration in which “Peltier elements D” are simply arranged) is shown.
The Peltier elements D <b> 1 to D <b> 20 are connected in series, and the element array connected in series is connected to the secondary battery 7 via the lead wire 502. A relay switch 502 a that is controlled to open and close based on an input signal from the control unit 60 is inserted into the lead wire 502. The power stored in the secondary battery 7 is used, for example, for driving a fan 87 (FIG. 2) provided in the cooling unit 80 and also used as standby power for the printer 1.

また、ペルチェ素子D1〜D20のそれぞれは、リード線とリレーを介して電圧検出部59に接続され、熱起電力が電圧検出部59により検出される構成となっている。
具体的には、ペルチェ素子D1は、リード線L1とリレーRS1を介して電圧検出部59に接続されている。リレーRS1は、公知のリレースイッチからなり、制御部60からの入力信号に基づいて開閉制御される。このリレーRS1が閉じているときに、ペルチェ素子D1の熱起電力が電圧検出部59により検出され、検出結果が制御部60に出力される。
Each of the Peltier elements D1 to D20 is connected to the voltage detection unit 59 via a lead wire and a relay, and the thermoelectromotive force is detected by the voltage detection unit 59.
Specifically, the Peltier element D1 is connected to the voltage detection unit 59 via the lead wire L1 and the relay RS1. The relay RS1 includes a known relay switch, and is controlled to open and close based on an input signal from the control unit 60. When the relay RS1 is closed, the thermoelectromotive force of the Peltier element D1 is detected by the voltage detection unit 59, and the detection result is output to the control unit 60.

また、ペルチェ素子D2も、リード線L2とリレーRS2を介して電圧検出部59に接続され、制御部60からの入力信号に基づきリレーRS2が閉じているときに、ペルチェ素子D2の熱起電力が電圧検出部59により検出される。ペルチェ素子D3〜D20のそれぞれも同様に構成されている。
制御部60は、リレーRS1〜RS20のうち、温度検出の対象となる位置にあるペルチェ素子Dに対応するリレーRSだけを閉じ、他のリレーRSは開いた状態となるように、各リレーRS1〜RS20に入力信号を出力する。例えば、制御部60が、リレーRS1,RS2,・・・RS20をこの順で1つずつ閉じるように制御すれば、ペルチェ素子D1,D2,・・・D20の熱起電力を順番に検出することができる。
The Peltier element D2 is also connected to the voltage detection unit 59 via the lead wire L2 and the relay RS2, and when the relay RS2 is closed based on the input signal from the control unit 60, the thermoelectromotive force of the Peltier element D2 is It is detected by the voltage detector 59. Each of the Peltier elements D3 to D20 is configured similarly.
The control unit 60 closes only the relay RS corresponding to the Peltier element D at the position where the temperature is to be detected among the relays RS1 to RS20, and the other relays RS1 to RS12 are in an open state. An input signal is output to RS20. For example, if the control unit 60 controls the relays RS1, RS2,... RS20 to be closed one by one in this order, the thermoelectromotive forces of the Peltier elements D1, D2,. Can do.

一般的に検出されるペルチェ素子Dの熱起電力は、被加熱面Da,被冷却面Db間の温度差Tdに比例するので、熱起電力と温度差Tdの相関関係を予め測定または入手しておくことにより、当該相関関係に基づき、熱起電力から温度差Tdを求めることができる。
本実施の形態では、各ペルチェ素子Dの熱起電力から得られる温度差Tdから、後述する方法により定着ベルト51の表面温度を取得する。
In general, the thermoelectromotive force of the Peltier element D that is detected is proportional to the temperature difference Td between the heated surface Da and the cooled surface Db. Therefore, the correlation between the thermoelectromotive force and the temperature difference Td is measured or obtained in advance. Therefore, based on the correlation, the temperature difference Td can be obtained from the thermoelectromotive force.
In the present embodiment, the surface temperature of the fixing belt 51 is acquired from the temperature difference Td obtained from the thermoelectromotive force of each Peltier element D by a method described later.

これにより、ペルチェ素子D1〜D20のそれぞれを、定着ベルト51の発熱領域51aの領域R1〜R20の表面温度を取得する温度センサーとして機能させることができる。領域R1〜R20は、発熱領域51aを回転軸J方向に20個に分割してできた領域であり、かつ定着ベルト51の回転駆動時に各ペルチェ素子D1〜D20が対向する領域となっている。
(冷却部)
図2および図3(a)に戻って、冷却部80は、各ペルチェ素子Dの被冷却面Dbを冷却することにより、感熱面Da,Db間の温度差Tdを確保し、各ペルチェ素子Dから得られる発電量が大きくなるようにしている。
Accordingly, each of the Peltier elements D1 to D20 can function as a temperature sensor that acquires the surface temperatures of the regions R1 to R20 of the heat generating region 51a of the fixing belt 51. Regions R <b> 1 to R <b> 20 are regions formed by dividing the heat generating region 51 a into 20 pieces in the rotation axis J direction, and the Peltier elements D <b> 1 to D <b> 20 face each other when the fixing belt 51 is driven to rotate.
(Cooling section)
2 and 3A, the cooling unit 80 secures the temperature difference Td between the heat sensitive surfaces Da and Db by cooling the cooled surface Db of each Peltier element D, and each Peltier element D The amount of power generated from the plant is increased.

冷却部80は、吸入管81、排出管82、冷却管83およびファン装置87などからなる。冷却管83は、回転軸J方向に4つの冷却室831〜834に分割されている。吸入管81と冷却室831〜834はそれぞれ連通管811〜814を介して連通し、排出管82と冷却室831〜834はそれぞれ連通管821〜824を介して連通する。冷却管83は、定着部5のハウジング50の内側に配され、吸入管81、排出管82はハウジング50の外側に配される。   The cooling unit 80 includes a suction pipe 81, a discharge pipe 82, a cooling pipe 83, a fan device 87, and the like. The cooling pipe 83 is divided into four cooling chambers 831 to 834 in the rotation axis J direction. The suction pipe 81 and the cooling chambers 831 to 834 communicate with each other via communication pipes 811 to 814, respectively, and the discharge pipe 82 and the cooling chambers 831 to 834 communicate with each other via communication pipes 821 to 824, respectively. The cooling pipe 83 is arranged inside the housing 50 of the fixing unit 5, and the suction pipe 81 and the discharge pipe 82 are arranged outside the housing 50.

各管81〜83、811〜814、821〜824および831〜834は、例えば、耐熱性絶縁樹脂で構成されている。
吸入管81、排出管82のそれぞれは、回転軸J方向に沿って平行に伸びると共に、互いに反対側の端部81a、82aが開口し、かつそれぞれの開口側端部81a,82aが互いに離れる方向にずれて配されている。
Each of the tubes 81 to 83, 811 to 814, 821 to 824, and 831 to 834 is made of, for example, a heat resistant insulating resin.
Each of the suction pipe 81 and the discharge pipe 82 extends in parallel along the direction of the rotation axis J, the ends 81a and 82a opposite to each other open, and the openings 81a and 82a are separated from each other. It is arranged with a gap.

開口側端部81aはプリンター1の不図示の筐体に形成された貫通孔を介してプリンター1外側の空気(以下、外気ともいう)を吸引できるようになっている。
排出管82の端部82aには、換気用のファン装置87が設けられている。このファン装置87の駆動により、吸入管81の吸入口81aから外気が流入して、各冷却室831〜834を経由して排出管82の排出口82bから排出される。
The opening-side end 81a can suck air outside the printer 1 (hereinafter also referred to as outside air) through a through-hole formed in a housing (not shown) of the printer 1.
A ventilation fan device 87 is provided at the end 82 a of the discharge pipe 82. By driving the fan device 87, outside air flows from the suction port 81 a of the suction pipe 81 and is discharged from the discharge port 82 b of the discharge pipe 82 through the cooling chambers 831 to 834.

通常、プリンターはオフィスで使用され、オフィスでは、空調により室温が所定範囲内(例えば20℃〜28℃)に設定されている。よって、冷却部80内に吸い込まれる外気の温度は、稼動時の定着部5内の温度に比べると極めて低く、冷却媒体として十分に活用することができる。
図3(a)には、冷却室831〜834のうち冷却室831の概略断面が示されている。
Normally, a printer is used in an office, and in the office, the room temperature is set within a predetermined range (for example, 20 ° C. to 28 ° C.) by air conditioning. Therefore, the temperature of the outside air sucked into the cooling unit 80 is extremely lower than the temperature inside the fixing unit 5 during operation, and can be sufficiently utilized as a cooling medium.
FIG. 3A shows a schematic cross section of the cooling chamber 831 among the cooling chambers 831 to 834.

図3(a)に示すように、冷却室831には、ペルチェ素子Dが取付けられる取付部831aが設けられている。取付部831aは、冷却室831の周面に形成されたスリット状の開口部と、その開口部の周りを囲むリブからなる。
冷却室831内を流れる空気が取付部831aから漏れないように、取付部831aと各ペルチェ素子Dとの間、およびペルチェ素子D同士の間は、例えば、耐熱性樹脂などでシールされており、冷却室831内に供給された外気によって各ペルチェ素子Dの被冷却面Dbが冷却される。
As shown in FIG. 3A, the cooling chamber 831 is provided with an attachment portion 831a to which the Peltier element D is attached. The attachment portion 831a includes a slit-like opening formed on the peripheral surface of the cooling chamber 831 and a rib surrounding the opening.
In order to prevent the air flowing in the cooling chamber 831 from leaking from the attachment portion 831a, between the attachment portion 831a and each Peltier element D and between the Peltier elements D is sealed with, for example, a heat resistant resin, The cooled surface Db of each Peltier element D is cooled by the outside air supplied into the cooling chamber 831.

冷却室832〜834についても、基本構成は冷却室831と同じである。
これら冷却室831〜834に空気を供給する吸入管81をハウジング50の外側に配したので、ハウジング50内に配する場合に比べて、定着ベルト51の熱の影響が少なくなるとはいえ、皆無ではない。そのため、吸入管81内を流れる空気の温度は下流側にいくに連れて高くなるので、各冷却室831〜834に供給する空気の流量が同じ場合には、下流側の冷却室ほどその冷却効果が低くなる。本発明者らによれば、吸入管81内の上流側と下流側の空気の温度差は、5〜10℃程度になることが確認されている。
The basic configuration of the cooling chambers 832 to 834 is the same as that of the cooling chamber 831.
Since the suction pipe 81 for supplying air to the cooling chambers 831 to 834 is arranged outside the housing 50, the influence of the heat of the fixing belt 51 is less than that in the case where it is arranged inside the housing 50. Absent. For this reason, the temperature of the air flowing through the suction pipe 81 becomes higher as it goes downstream, so that when the flow rate of air supplied to each of the cooling chambers 831 to 834 is the same, the cooling effect of the cooling chamber is lower in the downstream side. Becomes lower. According to the present inventors, it has been confirmed that the temperature difference between the upstream and downstream air in the suction pipe 81 is about 5 to 10 ° C.

冷却効果は、冷却媒体となる空気の温度が低いほど、また、その流量が多いほど高くなるので、本実施の形態では、供給する空気の流量を異ならせて、各冷却室831〜834間で同等の冷却効果が得られるようにしている。
図5は、冷却部80における各ダクト内の空気流れを模式的に示す図である。
図5に示すように、ペルチェ素子D1〜D20を、回転軸J方向に4つに分割してグループG1〜G4とし、冷却室831にはグループG1(ペルチェ素子D1〜D5)が、冷却室832にはグループG2(ペルチェ素子D6〜D10)が、冷却室833にはグループG3(ペルチェ素子D11〜D15)が、冷却室834にはグループG4(ペルチェ素子D16〜D20)がそれぞれ取着されている。
The cooling effect becomes higher as the temperature of the air serving as the cooling medium is lower and as the flow rate is higher. Therefore, in this embodiment, the flow rate of the supplied air is made different between the cooling chambers 831 to 834. The same cooling effect is obtained.
FIG. 5 is a diagram schematically showing the air flow in each duct in the cooling unit 80.
As shown in FIG. 5, the Peltier elements D1 to D20 are divided into four groups G1 to G4 in the rotation axis J direction, and the group G1 (Peltier elements D1 to D5) is included in the cooling chamber 831 in the cooling chamber 832. Includes a group G2 (Peltier elements D6 to D10), a cooling chamber 833 includes a group G3 (Peltier elements D11 to D15), and a cooling chamber 834 includes a group G4 (Peltier elements D16 to D20). .

各冷却室831〜834に、吸入管81を流れる空気を供給する連通管811〜814は、吸入管81の上流側から下流側にかけてこの順番で連結されている。
このうち、最も上流側に連結された連通管811の内径がΦ1で示され、連通管811を介して冷却室831に流れ込む空気の流量がF1で示されている。
連通管812では、その内径がΦ2、流れ込む流量がF2で示されている。この内径Φ2は、連通管811の内径Φ1よりも大きい寸法に設定され(Φ2>Φ1)、流量F2が流量F1より多くなるように構成されている(F2>F1)。同様に、連通管813の内径はΦ3(Φ3>Φ2)、流れ込む流量がF3(F3>F2)となり、最下流側の連通管814の内径はΦ4(Φ4>Φ3)、流れ込む流量がF4(F4>F3)となっている。
The communication pipes 811 to 814 that supply the air flowing through the suction pipe 81 to the cooling chambers 831 to 834 are connected in this order from the upstream side to the downstream side of the suction pipe 81.
Among these, the inner diameter of the communication pipe 811 connected to the most upstream side is indicated by Φ1, and the flow rate of the air flowing into the cooling chamber 831 through the communication pipe 811 is indicated by F1.
In the communication pipe 812, the inner diameter is indicated by Φ2, and the flow rate flowing in is indicated by F2. The inner diameter Φ2 is set to a size larger than the inner diameter Φ1 of the communication pipe 811 (Φ2> Φ1), and the flow rate F2 is configured to be larger than the flow rate F1 (F2> F1). Similarly, the inner diameter of the communication pipe 813 is Φ3 (Φ3> Φ2), the flow rate is F3 (F3> F2), the inner diameter of the communication pipe 814 on the most downstream side is Φ4 (Φ4> Φ3), and the flow rate is F4 (F4). > F3).

このように、吸入管81において下流側に連結される連通管ほど、その内径を大きくして(Φ1<Φ2<Φ3<Φ4)流路断面積を大きくすることにより、冷却室に供給される空気の流量が多くなるように調整されている(F1<F2<F3<F4)。
各流量F1〜F4の大きさは、吸入管81を流れる空気の温度上昇を見越して、各冷却室831〜834の冷却効果が等しくなるように予め決定されている。
As described above, the communication pipe connected to the downstream side of the suction pipe 81 has a larger inner diameter (Φ1 <Φ2 <Φ3 <Φ4), thereby increasing the cross-sectional area of the flow path, thereby supplying the air supplied to the cooling chamber. The flow rate is adjusted so as to increase (F1 <F2 <F3 <F4).
The sizes of the flow rates F1 to F4 are determined in advance so that the cooling effects of the cooling chambers 831 to 834 are equal in anticipation of the temperature rise of the air flowing through the suction pipe 81.

各冷却室831〜834に供給される空気の温度は、(a)導入される外気の温度と、(b)吸入管81内の温度勾配と、(c)吸入口81bから各連通管811〜814の連結位置までの距離k1〜k4とを用いて比例配分により容易に算出することができる。
そこで、開発もしくは設計の段階において、吸入管81の開口端部81bと吸入管81内の反対側の閉端部にそれぞれサーミスタなどの温度センサーを配置して実測し、(a)の導入する外気の温度、および(b)の吸入管81内の温度勾配を取得する。また、(c)の各距離も設計段階で決定されている。
The temperature of the air supplied to each of the cooling chambers 831 to 834 includes (a) the temperature of the outside air to be introduced, (b) the temperature gradient in the suction pipe 81, and (c) the communication pipes 811 to 811 from the suction port 81 b. The distance k1 to k4 to the connection position 814 can be easily calculated by proportional distribution.
Therefore, at the stage of development or design, a temperature sensor such as a thermistor is disposed at the open end 81b of the suction pipe 81 and the closed end on the opposite side of the suction pipe 81, and the outside air introduced in (a) is measured. And the temperature gradient in the suction pipe 81 of (b) are acquired. Each distance in (c) is also determined at the design stage.

気体の温度は、ダクト内を流れる距離に比例して上昇すると解されるので、上記情報により、吸入管81と各連通管811〜814との連結点における空気温度を比例配分により容易に算出することができる。そして、これらの空気の温度に基づいて各冷却室831〜834における冷却効果が等しくなるようにF1〜F4の流量を決定することができ、さらに当該流量とファン装置の総送風量に基づいて、連通管831〜834の内径Φ1〜Φ4が決定される。   Since it is understood that the temperature of the gas increases in proportion to the distance flowing through the duct, the air temperature at the connection point between the suction pipe 81 and each of the communication pipes 811 to 814 is easily calculated by proportional distribution based on the above information. be able to. And based on the temperature of these air, the flow volume of F1-F4 can be determined so that the cooling effect in each cooling room 831-834 may become equal, and also based on the flow volume and the total ventilation volume of a fan device, Inner diameters Φ1 to Φ4 of the communication pipes 831 to 834 are determined.

なお、(b)の温度勾配は、定着ベルト51aの温度に応じて多少変動するので、本実施の形態では、当該定着ベルト51aを実際の定着温度(ここでは160℃)に加熱した状態による測定結果に基づき、各内径を決定するようにしている。実際の定着温度付近での温度管理が一番重要であるからである。
もっとも、このように各冷却室831〜834の冷却効果を等しくしても、各冷却室831〜834毎に、上流側よりも下流側のペルチェ素子Dの方が被冷却面Dbの温度が高くなり、温度差Tuが生じる。
Note that the temperature gradient in (b) varies somewhat depending on the temperature of the fixing belt 51a. Therefore, in the present embodiment, the measurement is performed with the fixing belt 51a heated to the actual fixing temperature (here, 160 ° C.). Each inner diameter is determined based on the result. This is because temperature management near the actual fixing temperature is the most important.
However, even if the cooling effects of the respective cooling chambers 831 to 834 are made equal in this way, the temperature of the cooled surface Db is higher in the downstream Peltier element D than in the upstream side for each of the cooling chambers 831 to 834. Thus, a temperature difference Tu occurs.

しかしながら、定着ベルト51aの温度管理に必要な検出精度は、1℃、2℃という小さなレベルではなく、一定の範囲(機種にもよるがおよそ10℃程度)まで許されており、各ペルチェ素子Dの被冷却面側Db同士の温度差が当該範囲内であれば、必要な精度で温度検出できる。
本実施の形態においては、図12の定着装置905の構成と比べると、本実施の形態では、冷却効果の等しい4つの冷却室831〜834を用いてペルチェ素子D1〜D20を冷却する構成としているので、1本のパイプからなる冷却ダクトを用いる定着装置905よりも、ペルチェ素子D間における被冷却面Dbの温度差Tuを小さくすることができ、実測によれば、5℃未満であった。
However, the detection accuracy necessary for the temperature control of the fixing belt 51a is not limited to a small level of 1 ° C. and 2 ° C., but is allowed to a certain range (about 10 ° C. depending on the model). If the temperature difference between the surfaces to be cooled Db is within this range, the temperature can be detected with the required accuracy.
In the present embodiment, as compared with the configuration of the fixing device 905 in FIG. 12, in this embodiment, the Peltier elements D1 to D20 are cooled using four cooling chambers 831 to 834 having the same cooling effect. Therefore, the temperature difference Tu of the cooled surface Db between the Peltier elements D can be made smaller than that of the fixing device 905 using a cooling duct composed of a single pipe, and was actually less than 5 ° C.

なお、複数のペルチェ素子Dの分割数を5以上にして各冷却室の回転軸J方向の長さをさらに短くすれば、各ペルチェ素子Dの被冷却面側の温度差をさらに小さくすることができるので、検出精度が向上する。
上記構成により各ペルチェ素子Dの被冷却面側の温度差を許容範囲内にすることができるので、いずれか一つのペルチェ素子Dの被冷却面側の温度が分かれば、それを基準にして各ペルチェ素子Dによる温度検出が可能になる。
If the number of divisions of the plurality of Peltier elements D is 5 or more and the length of each cooling chamber in the direction of the rotation axis J is further shortened, the temperature difference on the cooled surface side of each Peltier element D can be further reduced. This improves detection accuracy.
With the above configuration, the temperature difference on the cooled surface side of each Peltier element D can be within an allowable range. Therefore, if the temperature on the cooled surface side of any one Peltier element D is known, each temperature is determined based on that. Temperature detection by the Peltier element D becomes possible.

本実施の形態では、冷却室831内のペルチェ素子D3の被冷却面Dbの付近の空気の流れを妨げない位置に、ダクト内温度センサー88(例えばサーミスタ)を設けており、この検出温度を全てのペルチェ素子Dの被冷却面の温度と見なして温度検出するようにしている。このようにグループG1の中央のペルチェ素子Dの被冷却面の温度を基準とすることにより、同グループ内の他のペルチェ素子Dの被冷却面間の温度差を小さくできる。   In the present embodiment, a duct internal temperature sensor 88 (for example, a thermistor) is provided at a position that does not obstruct the flow of air in the cooling chamber 831 in the vicinity of the cooled surface Db of the Peltier element D3. The temperature is detected by regarding the temperature of the surface to be cooled of the Peltier element D. In this way, by using the temperature of the cooled surface of the Peltier element D at the center of the group G1 as a reference, the temperature difference between the cooled surfaces of the other Peltier elements D in the group can be reduced.

なお、この温度センサー88の位置の取付位置は、上記位置に限られない。上述のように吸引する外気温度が一定の範囲(20℃〜28℃)であることを前提として、ダクト内の他の箇所、例えば、排出管81の開口端部82b付近に設けておき、定着ベルト51aの温度を定着温度に維持させつつ、特定のペルチェ素子D(例えば、上記と同じペルチェ素子D3)の被冷却面Dbの温度と、排出管82の開口端部82b付近の温度センサーの検出温度とを実測して、その相関関係のテーブルをROM602(図6参照)内に格納しておけば、当該温度センサーの検出値とテーブルを参照して、特定のペルチェ素子Dの被冷却面Dbの温度を推測することも可能である。   Note that the mounting position of the temperature sensor 88 is not limited to the above position. Assuming that the outside air temperature to be sucked is within a certain range (20 ° C. to 28 ° C.) as described above, it is provided at another location in the duct, for example, in the vicinity of the open end portion 82b of the discharge pipe 81 and fixed. While the temperature of the belt 51a is maintained at the fixing temperature, the temperature of the cooled surface Db of a specific Peltier element D (for example, the same Peltier element D3 as described above) and the detection of the temperature sensor near the open end 82b of the discharge pipe 82 If the temperature is actually measured and a correlation table is stored in the ROM 602 (see FIG. 6), the surface to be cooled Db of the specific Peltier element D is referred to by referring to the detection value and table of the temperature sensor. It is also possible to estimate the temperature.

<制御部>
図6は、制御部60の構成と、制御部60による制御対象となる主構成要素との関係を示すブロック図である。
図6に示すように、制御部60は、CPU(Central Processing Unit)601、ROM(Read Only Memory)602、RAM(Random Access Memory)603、通信インターフェース(I/F)部604、画像データ記憶部605などを備えている。
<Control unit>
FIG. 6 is a block diagram illustrating a relationship between the configuration of the control unit 60 and main components that are controlled by the control unit 60.
As illustrated in FIG. 6, the control unit 60 includes a CPU (Central Processing Unit) 601, a ROM (Read Only Memory) 602, a RAM (Random Access Memory) 603, a communication interface (I / F) unit 604, and an image data storage unit. 605 and the like.

CPU601は、画像プロセス部3、給紙部4、定着部5、操作パネル6、二次電池7等を制御するためのプログラムを実行する。ROM602は、CPU601により実行される各種プログラムを格納するストレージである。RAM603は、CPU601がプログラムを実行するときのワークエリアである。通信I/F部604は、LANカード、LANボードといったLANに接続するためのインターフェースである。画像データ記憶部605は、通信I/F部604や不図示の画像読取部を介して入力された印刷用の画像データを記憶する。   The CPU 601 executes a program for controlling the image processing unit 3, the paper feeding unit 4, the fixing unit 5, the operation panel 6, the secondary battery 7, and the like. The ROM 602 is a storage that stores various programs executed by the CPU 601. The RAM 603 is a work area when the CPU 601 executes a program. The communication I / F unit 604 is an interface for connecting to a LAN such as a LAN card or a LAN board. The image data storage unit 605 stores image data for printing input via the communication I / F unit 604 or an image reading unit (not shown).

操作パネル6は、プリンター1の上部の操作しやすい位置に配設され、印刷設定の操作画面や印刷結果を表示する液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイ上に積層されたタッチパネルおよび操作ボタン等から構成される。制御部60は、操作パネル6を介してユーザからの各種指示を受付けることができ、対応するプログラムを実行させる。
また、ROM602には、各種プログラム以外に、ペルチェ素子Dの熱起電力と感熱面Da,Db間の温度差Tdの相関関係を示す出力特性が記憶されている。
The operation panel 6 is disposed at an easy-to-operate position on the upper part of the printer 1 and includes a liquid crystal display for displaying a print setting operation screen and a print result, a touch panel stacked on the liquid crystal display, operation buttons, and the like. The control unit 60 can accept various instructions from the user via the operation panel 6 and causes the corresponding program to be executed.
In addition to the various programs, the ROM 602 stores output characteristics indicating the correlation between the thermoelectromotive force of the Peltier element D and the temperature difference Td between the thermal surfaces Da and Db.

制御部60は、この記憶された出力特性と、ペルチェ素子Dから検出される熱起電力とを用いて、定着ベルト51の各位置における表面温度を取得する。
(A)制御部60は、温度センサー88の検出温度Tsを取得する。
(B)対象のペルチェ素子Dの熱起電力を電圧検出部59により検出し、検出した熱起電力を予め求められている出力特性に基づいて温度差Tdに換算する。
The control unit 60 acquires the surface temperature at each position of the fixing belt 51 using the stored output characteristics and the thermoelectromotive force detected from the Peltier element D.
(A) The control unit 60 acquires the detected temperature Ts of the temperature sensor 88.
(B) The thermoelectromotive force of the target Peltier element D is detected by the voltage detector 59, and the detected thermoelectromotive force is converted into a temperature difference Td based on output characteristics obtained in advance.

(C)検出温度Tsに温度差Tdを加算して被加熱面Daの温度Taを算出する。
この温度Taをそのまま定着ベルト51aの温度と評価してもよいが、定着ベルト51との間に若干の間隙があるので、Ta+α(αは、予め実験により求められた補正用の定数)を表面温度とすればさらに正確を期すことができる。
制御部60は、ペルチェ素子D1〜D20毎に上記(B)(C)の動作を繰り返すことにより、定着ベルト51の発熱領域51a全体の表面温度を取得することができる。
(C) A temperature difference Td of the heated surface Da is calculated by adding the temperature difference Td to the detected temperature Ts.
This temperature Ta may be evaluated as it is as the temperature of the fixing belt 51a, but since there is a slight gap between the fixing belt 51 and Ta + α (α is a correction constant previously determined by experiment) The temperature can be more accurate.
The controller 60 can acquire the surface temperature of the entire heat generating area 51a of the fixing belt 51 by repeating the operations (B) and (C) for each of the Peltier elements D1 to D20.

例えば、定着ベルト51を定着温度まで高めるウォームアップ処理、定着温度を維持する温度制御処理、定着ベルト51の傷などによる局所的な異常発熱を検出する処理などで、制御部60により、定着ベルト51の表面温度の取得が行われる。
上述のように本実施の形態によれば、定着ベルト51の表面に沿って回転軸J方向に並べられたペルチェ素子D1〜D20を4つにグループG1〜G4に分割し、各グループG1〜G4に対応して冷却室831〜834を設け、かつ各冷却室831〜834の冷却効果が等しくなるように、それぞれに供給する空気の流量F1〜F4を調整している。
For example, the control unit 60 causes the fixing belt 51 to perform a warm-up process for raising the fixing belt 51 to the fixing temperature, a temperature control process for maintaining the fixing temperature, a process for detecting local abnormal heat generation due to scratches on the fixing belt 51, and the like. The surface temperature is acquired.
As described above, according to the present embodiment, the Peltier elements D1 to D20 arranged in the rotation axis J direction along the surface of the fixing belt 51 are divided into four groups G1 to G4, and each group G1 to G4 is divided. The cooling chambers 831 to 834 are provided corresponding to the above, and the flow rates F1 to F4 of the air supplied to the cooling chambers 831 to 834 are adjusted so that the cooling effects of the cooling chambers 831 to 834 are equal.

これにより、ペルチェ素子D1〜D20間の被冷却面Dbの温度差Tuを所定の範囲(10℃)内にすることができるので、定着ベルト51の表面温度を精度よく取得することができる。
また、本実施の形態では、各冷却室831〜834に空気を供給する吸入管81を、ハウジング50の外側に配すことにより、定着ベルト51の熱の影響を極力小さくして、各冷却室831〜834に供給される空気の温度差が小さくなるようにしている。
Thereby, the temperature difference Tu of the cooled surface Db between the Peltier elements D1 to D20 can be set within a predetermined range (10 ° C.), so that the surface temperature of the fixing belt 51 can be obtained with high accuracy.
In the present embodiment, the suction pipe 81 that supplies air to the cooling chambers 831 to 834 is arranged outside the housing 50, thereby minimizing the influence of the heat of the fixing belt 51, so that each cooling chamber The temperature difference of the air supplied to 831 to 834 is made small.

なお、本実施の形態では、制御部60が、定着ベルト51の表面温度を取得する表面温度取得手段として機能している。
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態では、冷却部の冷却ダクトがT字状の管で構成され、この冷却ダクト内に、冷却媒体の流れの向きを変えるルーバーが設けられ、このルーバーの角度を変えることにより、ペルチェ素子D側に向かう冷却媒体の流量の調整がなされる点で、第1の実施の形態とは相違する。
In the present embodiment, the control unit 60 functions as a surface temperature acquisition unit that acquires the surface temperature of the fixing belt 51.
<Second Embodiment>
In the second embodiment, the cooling duct of the cooling unit is configured by a T-shaped tube, and a louver that changes the flow direction of the cooling medium is provided in the cooling duct. By changing the angle of the louver, This is different from the first embodiment in that the flow rate of the cooling medium toward the Peltier element D is adjusted.

冷却部以外の構成については基本的に第1の実施の形態のプリンター1と同様であるので、同じ構成については、同じ符号で示し、その説明を省略する。
<冷却部の構成>
図7は、第2の実施の形態に係る定着部105の主要部の構成を示す斜視図である。
図7に示すように、本実施の形態における定着部105における冷却部190は、逆T型の冷却ダクト180とファン装置187、ルーバーLv1〜Lv4等を有する。
Since the configuration other than the cooling unit is basically the same as that of the printer 1 of the first embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted.
<Configuration of cooling unit>
FIG. 7 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of the fixing unit 105 according to the second embodiment.
As shown in FIG. 7, the cooling unit 190 in the fixing unit 105 in the present embodiment includes an inverted T-type cooling duct 180, a fan device 187, louvers Lv1 to Lv4, and the like.

冷却ダクト180は、定着ベルト51の表面に沿って回転軸J方向に伸びる吸入管181と、吸入管181の長手方向の中央部から突出するように連結された排出管182とからなる。ファン装置187は、排出管182の排出口182aに設置される。
吸入管181は、定着部5のハウジング50を回転軸J方向に貫通しており、かつその両端部が開口し、プリンター1(図1参照)の筐体に形成された不図示の貫通孔を介してプリンター1外側の外気を吸引できるようになっている。
The cooling duct 180 includes a suction pipe 181 extending in the rotation axis J direction along the surface of the fixing belt 51, and a discharge pipe 182 connected so as to protrude from the central portion in the longitudinal direction of the suction pipe 181. The fan device 187 is installed at the discharge port 182 a of the discharge pipe 182.
The suction pipe 181 passes through the housing 50 of the fixing unit 5 in the direction of the rotation axis J, and both ends thereof are opened, and through holes (not shown) formed in the housing of the printer 1 (see FIG. 1). The outside air outside the printer 1 can be sucked through.

そして、排出管182内に設けられたファン装置187の駆動により、吸入管181両端の吸入口181a,181bから冷却ダクト180内に外気が流入して、吸入管181の下面に取り付けられた複数のペルチェ素子Dの被冷却面を冷却しつつ、排出管182の排出口182aから排出される。
また、吸入管181内には、長板部材からなる4つのルーバーLv1〜Lv4が配されている。
Then, by driving a fan device 187 provided in the discharge pipe 182, outside air flows into the cooling duct 180 from the suction ports 181 a and 181 b at both ends of the suction pipe 181, and a plurality of pieces attached to the lower surface of the suction pipe 181. While cooling the surface to be cooled of the Peltier element D, it is discharged from the discharge port 182a of the discharge pipe 182.
Further, four louvers Lv1 to Lv4 made of long plate members are arranged in the suction pipe 181.

各モーターMは、例えばステッピングモーターからなり、定着部105のハウジング50の外側に配され、その駆動軸m1が、ハウンジング50および吸入管181を貫通して、吸入管181内に導入されて上記各ルーバーLv1〜Lv4に連結されている。
制御部60は、モーターMの回転を制御して、各ルーバーLv1〜Lv4の揺動角を変化させることにより、ペルチェ素子Dの被冷却面側への空気の流量を調整する。
Each motor M is formed of, for example, a stepping motor, and is disposed outside the housing 50 of the fixing unit 105. The drive shaft m1 passes through the housing 50 and the suction pipe 181 and is introduced into the suction pipe 181 to be described above. It is connected to louvers Lv1 to Lv4.
The control unit 60 controls the rotation of the motor M to adjust the flow rate of air toward the surface to be cooled of the Peltier element D by changing the swing angles of the louvers Lv1 to Lv4.

図8は、ルーバーLv1〜Lv4の動作、および冷却ダクト180内の空気の流れを説明するための図である。
ルーバーLv1〜Lv4は、モーターMの駆動により、図8の実線で示す基本姿勢と破線で示す傾斜姿勢とに切替え可能なように構成されている。
ルーバーLv1は、ペルチェ素子DのグループG1に対応する位置に配されている。また、ルーバーLv2はグループG2に、ルーバーLv3はグループG3に、ルーバーLv4はグループG4にそれぞれ対応する位置に配されている。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the louvers Lv <b> 1 to Lv <b> 4 and the flow of air in the cooling duct 180.
The louvers Lv <b> 1 to Lv <b> 4 are configured to be switchable between a basic posture shown by a solid line and an inclined posture shown by a broken line in FIG.
Louver Lv1 is arranged at a position corresponding to group G1 of Peltier elements D. The louver Lv2 is arranged at a position corresponding to the group G2, the louver Lv3 is arranged at a group G3, and the louver Lv4 is arranged at a position corresponding to the group G4.

吸入口181aから吸い込まれ排出管182に向かう空気の流れは、ルーバーLv1,Lv2により、流れF11,F12に分流される。流れF11は、ルーバーLv1,Lv2とペルチェ素子D1〜D10との間を流れる空気の流れであり、流れF12は、ルーバーLv1,Lv2のペルチェ素子D側とは反対側の空気の流れである。
また、吸入口181bから吸い込まれ排出管182に向かう空気の流れは、ルーバーLv3,Lv4により、流れF13,F14に分流される。流れF13は、ルーバーLv3,Lv4とペルチェ素子D11〜D20との間を流れる空気の流れであり、流れF14は、ルーバーLv3,Lv4のペルチェ素子D側とは反対側の空気の流れである。
The air flow sucked from the suction port 181a toward the discharge pipe 182 is divided into flows F11 and F12 by the louvers Lv1 and Lv2. The flow F11 is a flow of air flowing between the louvers Lv1 and Lv2 and the Peltier elements D1 to D10, and the flow F12 is a flow of air on the opposite side of the louvers Lv1 and Lv2 from the Peltier element D side.
Further, the air flow sucked from the suction port 181b and directed to the discharge pipe 182 is divided into flows F13 and F14 by the louvers Lv3 and Lv4. The flow F13 is a flow of air flowing between the louvers Lv3 and Lv4 and the Peltier elements D11 to D20, and the flow F14 is a flow of air on the opposite side of the louvers Lv3 and Lv4 from the Peltier element D side.

例えば、ルーバーLv1の姿勢を、基本姿勢から傾斜姿勢に変えることで、流れF11,F12間の流量配分比率を変えることができ、ペルチェ素子D側の流れF11の流量を増やすことができるので、ペルチェ素子Dの被冷却面Dbを冷却する冷却効果を高めることができる。ルーバーLv2〜Lv4についても同様である。
図9は、ルーバーの姿勢の制御を示すテーブルの一例であり、ペルチェ素子DのグループG1〜G4毎の熱起電力(出力電圧)に基づいて制御されるルーバーの制御例1〜7が示されている。
For example, by changing the posture of the louver Lv1 from the basic posture to the inclined posture, the flow rate distribution ratio between the flows F11 and F12 can be changed, and the flow rate of the flow F11 on the Peltier element D side can be increased. The cooling effect for cooling the cooled surface Db of the element D can be enhanced. The same applies to louvers Lv2 to Lv4.
FIG. 9 is an example of a table showing the louver attitude control, and louver control examples 1 to 7 controlled based on the thermoelectromotive force (output voltage) for each of the groups G1 to G4 of the Peltier element D are shown. ing.

なお、ここでのグループG1〜G4毎の出力電圧は、例えば、電源投入後のウォームアップ完了時において、当該グループに含まれるペルチェ素子Dを電気的に直列に接続して取得されたものである。また、ウォームアップ処理中は、全ルーバーLv1〜Lv4が基本姿勢の状態で始められる。
電源投入後のウォームアップ完了時の場合には、定着ベルト51aには温度差はないと解されるので、このときの出力電圧のバラツキは、すなわち各グループに属するペルチェ素子Dの被冷却面の温度に差があることを示している。
The output voltage for each of the groups G1 to G4 here is obtained, for example, by electrically connecting the Peltier elements D included in the group when the warm-up is completed after the power is turned on. . Further, during the warm-up process, all the louvers Lv1 to Lv4 are started in the basic posture state.
When the warm-up is completed after the power is turned on, it is understood that there is no temperature difference in the fixing belt 51a. Therefore, the variation in the output voltage at this time, that is, the surface to be cooled of the Peltier element D belonging to each group. It shows that there is a difference in temperature.

したがって、制御例1のようにグループG1〜G4間の出力電圧のバラツキが許容範囲内の場合には、各グループ間で検出精度に支障を来すほどの温度差が生じていないと判断して各ルーバーLv1〜Lv4を基本姿勢のまま維持する。
ここで、「出力電圧のバラツキが許容範囲内」であるとは、各グループの出力電圧のうち最大電圧と最小電圧の差分の電圧を温度差に換算したときに10℃以内である場合をいう。
Therefore, when the variation in the output voltage between the groups G1 to G4 is within the allowable range as in Control Example 1, it is determined that there is no temperature difference that would hinder the detection accuracy between the groups. The louvers Lv1 to Lv4 are maintained in the basic posture.
Here, “the variation in the output voltage is within the allowable range” means that the difference between the maximum voltage and the minimum voltage among the output voltages of each group is within 10 ° C. when converted into a temperature difference. .

制御例2〜7は、当該出力電圧のバラツキが許容範囲外の場合の例である。この場合には、各グループG1〜G4の出力電圧のうち最も高い出力電圧(すなわち、もっとも被冷却面側の温度が低いグループ)を基準として、この基準電圧からの差分が許容範囲内であるか否かで許容範囲内のバラツキであるか否かを判断する。
許容範囲内に含まれるグループに対向するルーバーは基本姿勢を維持し、許容範囲外となったグループ(出力電圧が低いグループ)に対向するルーバーは傾斜姿勢に変える。
Control examples 2 to 7 are examples when the variation in the output voltage is outside the allowable range. In this case, whether the difference from the reference voltage is within an allowable range based on the highest output voltage (that is, the group having the lowest temperature on the surface to be cooled) among the output voltages of the groups G1 to G4. It is determined whether or not the variation is within the allowable range.
The louvers facing the groups included in the allowable range maintain the basic posture, and the louvers facing the groups outside the allowable range (groups with low output voltage) are changed to the inclined posture.

これは、出力電圧が他と比べて低くなるのは、ペルチェ素子Dの被冷却面Dbの冷却が十分になされていないと解されるからである。それゆえ、ルーバーを傾斜させることで、当該グループのペルチェ素子D側に流れる流量を増やし、冷却効果を高めて、出力電圧のバラツキを小さくして許容範囲内に収まるようにしている。
なお、仮にウォームアップの時点で定着ベルト51aに異常発熱が生じているときは、出力電圧が他と比べて極端に高くなるので、異常発熱を検出することができる。よって、その場合には、ウォームアップ処理を中止し、例えば、プリンター1が管理者用端末とネットワークで繋がっている場合には、当該管理者用端末に、エラーメッセージを送信するようにすればよい。
This is because the output voltage is lower than the others because it is understood that the surface to be cooled Db of the Peltier element D is not sufficiently cooled. Therefore, by inclining the louvers, the flow rate flowing to the Peltier element D side of the group is increased, the cooling effect is enhanced, and the variation in the output voltage is reduced to fall within the allowable range.
If abnormal heat is generated in the fixing belt 51a at the time of warm-up, the output voltage becomes extremely higher than others, so that abnormal heat can be detected. Therefore, in this case, the warm-up process is stopped. For example, when the printer 1 is connected to the manager terminal via the network, an error message may be transmitted to the manager terminal. .

制御例2は、グループG1の出力電圧が低いために許容範囲外となる場合であり、ルーバーLv1が傾斜姿勢に変えられる例である。制御例3はグループG2の出力電圧が、制御例4はグループG3の出力電圧が、制御例5はグループG4の出力電圧が、それぞれ低いために許容範囲外となる場合であり、当該グループに対向するルーバーLv2〜Lv4が傾斜姿勢に変えられる例である。   The control example 2 is a case where the output voltage of the group G1 is low and is out of the allowable range, and the louver Lv1 is changed to the inclined posture. In control example 3, the output voltage of group G2, the output voltage of group G3 is low in control example 4, and the output voltage of group G4 is low because the output voltage of group G4 is outside the allowable range. This is an example in which the louvers Lv2 to Lv4 are changed to an inclined posture.

制御例6は、2つのグループG1,G2の出力電圧が低いために許容範囲外となる場合であり、ルーバーLv1,Lv2が傾斜姿勢に変えられる例である。
制御例7は、3つのグループG1〜G3の出力電圧が低いために許容範囲外となる場合であり、ルーバーLv1〜Lv3が傾斜姿勢に変えられる例である。
この他にも、ルーバー制御のパターンが存することは言うまでもない。
<ルーバー制御処理>
図10は、制御部60で実行される「ルーバー制御処理」の動作を示すフローチャートであり、プリンター1全体を制御するメインフローチャート(不図示)のサブルーチンとして実施されるものである。例えば、定着ベルト51の表面温度を定着温度まで上昇させるウォームアップ処理の際にコールされて実行される。
The control example 6 is a case where the output voltages of the two groups G1 and G2 are low, so that they are out of the allowable range, and the louvers Lv1 and Lv2 are changed to an inclined posture.
The control example 7 is a case where the output voltages of the three groups G1 to G3 are low, so that they are outside the allowable range, and the louvers Lv1 to Lv3 are changed to the inclined posture.
It goes without saying that there are other louver control patterns.
<Louvre control processing>
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the “louver control process” executed by the control unit 60, and is executed as a subroutine of a main flowchart (not shown) for controlling the entire printer 1. For example, it is called and executed in the warm-up process for raising the surface temperature of the fixing belt 51 to the fixing temperature.

具体的に、全ルーバーLv1〜Lv4が基本姿勢の状態でウォームアップ処理が開始され、そして、所定のタイミング、例えば、ペルチェ素子D1もしくはD20のうち何れかのペルチェ素子により、定着ベルト51の表面温度が定着温度(160℃)に達したとみなすことができるタイミングで、以下の「ルーバー制御処理」が実施される。
なお、このときの定着ベルト51の表面温度の取得は、例えば、ペルチェ素子D1またはD20の出力値に基づき実行される。ペルチェ素子D1,D20は、一番吸引口181a、181bに近いので、その被冷却面Dbの温度は、ほとんど外気と同じと考えられる。上述の通り、一般的な装置の使用環境は、20℃〜28℃程度と考えられるので、例えば、その中央値の24℃を、ペルチェ素子D1,D20の被冷却面Dbの温度(基準温度)と見なし、所定のサンプリングのタイミングでペルチェ素子D1,D20の起電力を検出して、これを被冷却面と被加熱面の温度差に換算し、上記基準温度に加算することにより、ペルチェ素子D1,D20の位置における定着ベルト51aの表面温度が得られる。実際の室温が、上記24℃と多少違っていても誤差の範囲内である。
Specifically, the warm-up process is started in a state where all the louvers Lv1 to Lv4 are in the basic posture, and the surface temperature of the fixing belt 51 is determined at a predetermined timing, for example, one of the Peltier elements D1 or D20. The following “louver control process” is performed at a timing at which it can be considered that the toner has reached the fixing temperature (160 ° C.).
The acquisition of the surface temperature of the fixing belt 51 at this time is executed based on, for example, the output value of the Peltier element D1 or D20. Since the Peltier elements D1 and D20 are closest to the suction ports 181a and 181b, the temperature of the cooled surface Db is considered to be almost the same as the outside air. As described above, the environment in which a general apparatus is used is considered to be about 20 ° C. to 28 ° C. Therefore, for example, the median value of 24 ° C. is set to the temperature (reference temperature) of the cooled surface Db of the Peltier elements D1 and D20. Therefore, the electromotive force of the Peltier elements D1 and D20 is detected at a predetermined sampling timing, converted into a temperature difference between the surface to be cooled and the surface to be heated, and added to the reference temperature, whereby the Peltier element D1 , D20, the surface temperature of the fixing belt 51a is obtained. Even if the actual room temperature is slightly different from the above 24 ° C., it is within the range of error.

そして、まず、ステップS101において、制御部60は、電圧検出部59を介してペルチェ素子DのグループG1〜G4毎に出力電圧V1〜V4を取得する。
そして、取得した出力電圧V1〜V4のバラツキが許容範囲内か否かを判断する(ステップS102)。上述のように、ここでの「許容範囲内」とは、ROM602に記憶された出力特性に基づいて、出力電圧を換算して得られる温度差Tdのバラツキが10℃以内を意味する。
First, in step S <b> 101, the control unit 60 acquires output voltages V <b> 1 to V <b> 4 for the groups G <b> 1 to G <b> 4 of the Peltier elements D via the voltage detection unit 59.
Then, it is determined whether or not the obtained variations in the output voltages V1 to V4 are within an allowable range (step S102). As described above, “within the allowable range” here means that the variation in the temperature difference Td obtained by converting the output voltage based on the output characteristics stored in the ROM 602 is within 10 ° C.

ステップS102で、許容範囲内と判断されれば(Yes)、ルーバーLv1〜Lv4の基本姿勢を維持したまま、不図示のメインフローチャートにリターンする。
許容範囲内でないと判断された場合(ステップS102:No)、出力電圧V1〜V4のうち最も高い出力電圧を基準として、差分が許容範囲内に含まれない出力電圧の低いグループに対向するルーバーを傾斜姿勢にする(ステップS103)。
If it is determined in step S102 that it is within the allowable range (Yes), the process returns to the main flowchart (not shown) while maintaining the basic postures of the louvers Lv1 to Lv4.
When it is determined that it is not within the allowable range (step S102: No), the louver facing the low output voltage group whose difference is not included in the allowable range with the highest output voltage among the output voltages V1 to V4 as a reference. The inclined posture is set (step S103).

これにより、出力電圧の低いグループに対する冷却効果を高めることができるので、当該グループの出力電圧が大きくなり、バラツキを抑制することができる。
なお、ここでは、許容範囲内と判断された出力電圧のグループに対向するルーバーについては、基本姿勢を維持しておく。
ステップS103の後、制御部60は、所定時間T1をおいて、改めて、電圧検出部59を介してペルチェ素子DのグループG1〜G4毎に出力電圧V1〜V4を取得し(ステップS104)、出力電圧V1〜V4のバラツキが許容範囲内か否かを判断する(ステップS105)。なお、所定時間T1には、ルーバーの傾斜による冷却効果を得るに足る時間(例えば、2〜3秒)が設定される。
Thereby, since the cooling effect with respect to the group with a low output voltage can be heightened, the output voltage of the said group becomes large and it can suppress variation.
Here, the basic posture is maintained for the louvers facing the output voltage group determined to be within the allowable range.
After step S103, the control unit 60 again obtains the output voltages V1 to V4 for the groups G1 to G4 of the Peltier elements D via the voltage detection unit 59 after a predetermined time T1 (step S104), and outputs them. It is determined whether or not the variations in the voltages V1 to V4 are within an allowable range (step S105). The predetermined time T1 is set to a time (for example, 2 to 3 seconds) sufficient to obtain the cooling effect due to the louver inclination.

ここで、許容範囲内と判断されれば(ステップS105:Yes)、ルーバーLv1〜Lv4の現状の姿勢を維持したまま、不図示のメインフローチャートにリターンする。
再度、許容範囲内でないと判断された場合(ステップS105:No)、今度は、ファン187の回転数を増やし(ステップS106)、冷却ダクト180内を流れる空気の流量を増やして冷却効果を高める。
If it is determined that the value is within the allowable range (step S105: Yes), the process returns to the main flowchart (not shown) while maintaining the current posture of the louvers Lv1 to Lv4.
If it is determined again that it is not within the allowable range (step S105: No), the number of rotations of the fan 187 is increased (step S106), and the flow rate of the air flowing through the cooling duct 180 is increased to enhance the cooling effect.

このようにすると、ルーバーを傾斜させて流量を多くしたグループの方が、より高い冷却効果を得られるため、出力電圧のバラツキをより効果的に抑制することができる。
この後、制御部60は、所定時間T2をおいて、ステップS104に戻り、ステップS104,S105の動作を繰り返す。なお、所定時間T2には、ファン187の回転数を増やしたことによる冷却効果を得るに足る時間(例えば、2〜3秒)が設定される。
In this case, the group in which the flow rate is increased by inclining the louver can obtain a higher cooling effect, and therefore, variation in output voltage can be more effectively suppressed.
Thereafter, the control unit 60 returns to step S104 after a predetermined time T2, and repeats the operations of steps S104 and S105. The predetermined time T2 is set to a time (for example, 2 to 3 seconds) sufficient to obtain a cooling effect by increasing the number of rotations of the fan 187.

以上の動作で、ルーバー制御処理が実行される。
上記構成の定着部105によれば、まず、ペルチェ素子Dの各グループG1〜G4に対応してルーバーLv1〜Lv4を設け、かつ各グループG1〜G4に対する冷却効果が等しくなるように、ルーバーを制御してペルチェ素子D側に向かう冷却媒体の流量を調整している。これにより、本実施の形態においても、ペルチェ素子D1〜D20間の被冷却面Dbの温度差Tuを所定の範囲(10℃)内にすることができるので、定着ベルト51の表面温度を精度よく取得することができる。
With the above operation, the louver control process is executed.
According to the fixing unit 105 configured as described above, first, the louvers are controlled so that the louvers Lv1 to Lv4 are provided corresponding to the groups G1 to G4 of the Peltier element D and the cooling effects on the groups G1 to G4 are equal. Thus, the flow rate of the cooling medium toward the Peltier element D is adjusted. Thereby, also in the present embodiment, the temperature difference Tu of the cooled surface Db between the Peltier elements D1 to D20 can be set within a predetermined range (10 ° C.), so that the surface temperature of the fixing belt 51 can be accurately set. Can be acquired.

なお、本実施の形態では、吸入管181がハウジング50内に配され、定着ベルト51に沿うように設けられてはいるものの、吸入管181の両端から空気を吸い込み、吸入管181の中央部分から排出管182に流れていくようにしたので、定着ベルト51に沿って流れる空気の流路長が、図12に示す冷却ダクト980の約1/2と短くなり、その分、空気の温度上昇を抑制することができている。   In the present embodiment, although the suction pipe 181 is disposed in the housing 50 and provided along the fixing belt 51, air is sucked from both ends of the suction pipe 181, and from the central portion of the suction pipe 181. Since the air flows along the discharge pipe 182, the flow path length of the air flowing along the fixing belt 51 is shortened to about ½ of the cooling duct 980 shown in FIG. It can be suppressed.

本実施の形態では、制御部60が、ルーバーLv1〜Lv4の角度を制御する角度制御手段とし機能し、この制御部60と、ルーバーLv1〜Lv4と、モーターMおよび回転軸m1とで、流量調節手段が構成されている。
[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)上記実施の形態では、記録シート上のトナー像を熱定着する加熱定着部材として、抵抗発熱体層511を有する定着ベルト51を用いた構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、ハロゲンヒーターにより加熱される定着ローラー、または電磁誘導加熱される定着ローラーなどを用いることができる。
(2)上記実施の形態では、複数のペルチェ素子Dの全てを温度センサーとして活用する構成を示したが、これに限定するものではなく、一部のペルチェ素子Dだけを温度センサーとして活用する構成としてもよい。
In the present embodiment, the control unit 60 functions as an angle control unit that controls the angles of the louvers Lv1 to Lv4. The flow rate is adjusted by the control unit 60, the louvers Lv1 to Lv4, the motor M, and the rotation shaft m1. Means are configured.
[Modification]
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications can be implemented.
(1) In the above-described embodiment, the configuration in which the fixing belt 51 having the resistance heating element layer 511 is used as the heat fixing member for thermally fixing the toner image on the recording sheet is described, but the present invention is not limited to this. . For example, a fixing roller heated by a halogen heater or a fixing roller heated by electromagnetic induction can be used.
(2) In the above-described embodiment, the configuration in which all of the plurality of Peltier elements D are used as temperature sensors is shown. However, the present invention is not limited to this, and only a part of the Peltier elements D are used as temperature sensors. It is good.

例えば、ハロゲンヒーターにより加熱される定着ローラーを用いた場合には、抵抗発熱体層511を有する定着ベルト51とは異なり、定着ローラー表面に、傷などによる局所的な異常発熱が生じないので、表面全体の温度を取得しなくても特に問題はない。
(3)また、上記実施の形態では、ペルチェ素子1つで1つの温度センサーとして機能する構成を示したが、これに限定するものではなく、複数のペルチェ素子を直列に接続して、直列接続した素子列を1つの温度センサーとして用いる構成としても構わない。例えば、ペルチェ素子Dの各グループG1〜G4を、それぞれ1つの温度センサーとして構成することもできる。温度センサーを構成するペルチェ素子の数は、ペルチェ素子や定着装置の仕様に基づいて適宜選択することができる。
(4)定着ベルト51の表面に沿って配するペルチェ素子の数、配置(隙間を含む)等の構成は、定着装置の仕様、用途に応じて適宜選択することができる。
(5)上記実施の形態では、ダクト内の冷却媒体として、空気を用いた構成を示したが、冷却媒体を限定するものではない。例えば、水を冷却媒体として使用しても構わない。この場合には、水タンクと水を循環させるためのポンプが必要となる。
(6)上記実施の形態において、定着ベルト51の熱の影響をより小さくするため、冷却部80、180を構成する各管の外周に断熱材を設けるのが好ましい。
(7)上記第1の実施の形態では、冷却室831内に、ペルチェ素子D3の被冷却面Db付近の空気の温度を検出するダクト内温度センサー88を設けた構成を示したが、これに限定するものではなく、場合によっては、ダクト内温度センサーを設けない構成としてもよい。
For example, when a fixing roller heated by a halogen heater is used, unlike the fixing belt 51 having the resistance heating element layer 511, local abnormal heat generation due to scratches or the like does not occur on the surface of the fixing roller. There is no problem even if the entire temperature is not acquired.
(3) In the above-described embodiment, a configuration in which one Peltier element functions as one temperature sensor is shown. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of Peltier elements are connected in series and connected in series. It is also possible to adopt a configuration in which the element rows used are used as one temperature sensor. For example, each group G1 to G4 of Peltier elements D can be configured as one temperature sensor. The number of Peltier elements constituting the temperature sensor can be appropriately selected based on the specifications of the Peltier elements and the fixing device.
(4) The number of Peltier elements arranged along the surface of the fixing belt 51, the arrangement (including gaps), and the like can be appropriately selected according to the specifications and application of the fixing device.
(5) In the above embodiment, the configuration using air as the cooling medium in the duct is shown, but the cooling medium is not limited. For example, water may be used as the cooling medium. In this case, a water tank and a pump for circulating water are required.
(6) In the above embodiment, in order to reduce the influence of heat of the fixing belt 51, it is preferable to provide a heat insulating material on the outer periphery of each pipe constituting the cooling units 80 and 180.
(7) In the first embodiment, the configuration in which the in-duct temperature sensor 88 for detecting the temperature of the air in the vicinity of the cooled surface Db of the Peltier element D3 is provided in the cooling chamber 831 is shown. However, the present invention is not limited to this, and in some cases, a configuration may be adopted in which the duct temperature sensor is not provided.

例えば、各冷却室831〜834に供給する空気の流量を相対的に増大させて、定着ベルト51の温度が上昇しても各冷却室831〜834内の温度変化が許容範囲内になるようにしておけば、予め実験により、特定のペルチェ素子D(例えば、上記第1の実施の形態と同じペルチェ素子D3)の被冷却面Dbの温度を実測して、その温度情報をROM602(図6参照)内に格納しておくことで、当該温度情報を特定のペルチェ素子Dの被冷却面Dbの温度としてみなすことが可能である。
(8)上記第1の実施の形態では、4つの冷却室831〜834を設けた構成を示したが、これに限定するものではない。冷却室の数、大きさ、配置等は、冷却ダクトおよび定着部の仕様に応じて、適宜選択することができる。
(9)また、ダクト内温度センサーに代えて、例えば、赤外線温度センサーなどに代表される非接触温度センサーを定着ベルト51の表面に沿った適当な位置に配置して、表面温度を検出させ、この検出温度から、その検出位置に対応するペルチェ素子Dにより検出された出力電圧を温度差に換算した値を差し引いて、当該ペルチェ素子Dの被冷却面Dbの温度と見なしてもよい。
For example, the flow rate of air supplied to each cooling chamber 831 to 834 is relatively increased so that the temperature change in each cooling chamber 831 to 834 is within the allowable range even if the temperature of the fixing belt 51 rises. Then, the temperature of the cooled surface Db of a specific Peltier element D (for example, the same Peltier element D3 as in the first embodiment) is measured in advance through experiments, and the temperature information is stored in the ROM 602 (see FIG. 6). ), The temperature information can be regarded as the temperature of the cooled surface Db of the specific Peltier element D.
(8) In the first embodiment, the configuration in which the four cooling chambers 831 to 834 are provided is shown, but the present invention is not limited to this. The number, size, arrangement, and the like of the cooling chamber can be appropriately selected according to the specifications of the cooling duct and the fixing unit.
(9) Instead of the duct internal temperature sensor, for example, a non-contact temperature sensor represented by an infrared temperature sensor or the like is disposed at an appropriate position along the surface of the fixing belt 51 to detect the surface temperature, A value obtained by converting the output voltage detected by the Peltier element D corresponding to the detection position into a temperature difference may be subtracted from the detected temperature to be regarded as the temperature of the cooled surface Db of the Peltier element D.

この場合、非接触式温度センサーを定着ベルト51の通紙部の領域に対応する位置に配して、その検出値に基づき、定着ベルト51の温度制御を行い。複数のペルチェ素子Dからなる温度センサー部からの出力は専ら異常発熱の検出用に用いるようにしてもよい。
(10)上記第2の実施の形態の変形例として、図11に示すような構成とすることもできる。図11の定着部205と、第2の実施の形態の定着部105(図8参照)とは、ルーバーおよび換気用のファンの構成が異なり、かつダクト内を流れる空気の向きが逆になっている点で相違する。それ以外については同じ構成となっている。図11の定着部205では、ファン287の駆動により、管182の開口182aから外気が吸い込まれ、吸い込まれた外気は、管181の両端の開口181a,181bから排出される。このとき、開口181aに向かう空気の流れは、ルーバーLv5,Lv6により流れF15,F16に分流され、開口181bに向かう空気の流れは、ルーバーLv7,Lv8により流れF17,F18に分流される。これらルーバーの姿勢を基本姿勢から傾斜姿勢に変えることで、流れF15,F17の流量を増やすことができ、ペルチェ素子Dに対する冷却効果を高めることができる。
In this case, a non-contact type temperature sensor is arranged at a position corresponding to the area of the sheet passing portion of the fixing belt 51, and the temperature of the fixing belt 51 is controlled based on the detected value. The output from the temperature sensor unit composed of a plurality of Peltier elements D may be used exclusively for detecting abnormal heat generation.
(10) As a modification of the second embodiment, a configuration as shown in FIG. 11 may be adopted. The fixing unit 205 of FIG. 11 and the fixing unit 105 (see FIG. 8) of the second embodiment have different louver and ventilation fans, and the direction of the air flowing in the duct is reversed. Is different. The rest of the configuration is the same. In the fixing unit 205 in FIG. 11, driving of the fan 287 causes the outside air to be sucked from the opening 182 a of the tube 182, and the sucked outside air is discharged from the openings 181 a and 181 b at both ends of the tube 181. At this time, the air flow toward the opening 181a is divided into flows F15 and F16 by the louvers Lv5 and Lv6, and the air flow toward the opening 181b is divided into the flows F17 and F18 by the louvers Lv7 and Lv8. By changing the posture of these louvers from the basic posture to the inclined posture, the flow rates of the flows F15 and F17 can be increased, and the cooling effect on the Peltier element D can be enhanced.

定着部内部では、周辺部分に比べて中央部分の温度が高くなっているので、このように、外気を回転軸J方向の中央部から両端側に流すようにすれば、中央部分に位置するペルチェ素子DのグループG2,G3をより効果的に冷却することができるようになる。
(11)上記第2の実施の形態および図11の変形例では、ペルチェ素子Dの各グループG1〜G4に対して1つのルーバーが設けられた構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、ルーバーの大きさを小さくして、複数のルーバーを設けても構わない。ルーバーの数、大きさ、配置等は、ルーバーの仕様、および定着部の仕様に応じて適宜選択できる。
(12)上記第2の実施の形態および変形例では、各ルーバーが、基本姿勢と傾斜姿勢の2つの姿勢に切替可能な構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、傾斜姿勢を二段階、三段階など複数の姿勢に細かく制御する構成としてもよい。この場合、ペルチェ素子D側に流れる流量調整が細かく制御できるようになるので、ペルチェ素子D間の被冷却面Dbの温度差をより小さくすることができる。
Inside the fixing unit, the temperature of the central part is higher than that of the peripheral part. Thus, if the outside air is allowed to flow from the central part in the direction of the rotation axis J to both ends in this way, the Peltier located at the central part. The groups G2 and G3 of the element D can be cooled more effectively.
(11) In the second embodiment and the modification of FIG. 11, the configuration in which one louver is provided for each group G1 to G4 of the Peltier element D is shown, but the present invention is not limited to this. . For example, a plurality of louvers may be provided by reducing the size of the louvers. The number, size, arrangement, and the like of the louvers can be appropriately selected according to the specifications of the louvers and the specifications of the fixing unit.
(12) In the second embodiment and the modification, the configuration in which each louver can be switched between two attitudes of the basic attitude and the inclined attitude is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the tilt posture may be finely controlled in a plurality of postures such as two steps or three steps. In this case, since the adjustment of the flow rate flowing to the Peltier element D side can be finely controlled, the temperature difference of the cooled surface Db between the Peltier elements D can be further reduced.

なお、ペルチェ素子D側に流れる流量を多くするようにルーバーを傾斜させるだけでなく、逆に、ペルチェ素子D側に流れる流量を少なくするようにルーバーを傾斜させる構成としても構わない。ペルチェ素子D間の被冷却面Dbの温度差が小さくできればよい。
また、ルーバーの長手方向の中央部を中心にして回転する構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、長手方向の端部を中心にして回転する構成としてもかまわない。
(13)上記第2の実施の形態では、ルーバーの姿勢を切替えるのにステッピングモーターを用いた構成を示したが、ステッピングモーターに代えてサーボモーターを用いてもよい。ここでは、ルーバーを所望の姿勢に切替ることができればよく、その構成を特に限定するものではない。
(14)上記実施の形態では、冷却ダクトを構成する各管が、円筒状からなる構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、四角形の筒状の管を用いて冷却ダクトを構成しても構わない。
(15)上記実施の形態では、画像形成装置として、タンデム型カラープリンターを用いて説明したが、本発明の適用範囲は、これに限らず、他のプリンターや、複写機、ファクシミリ装置などに適用することができる。
In addition, the louver may be inclined not only to incline so as to increase the flow rate flowing to the Peltier element D side but also to decrease the flow rate flowing to the Peltier element D side. It is only necessary that the temperature difference of the cooled surface Db between the Peltier elements D can be reduced.
Moreover, although the structure which rotates centering on the center part of the longitudinal direction of a louver was shown, it is not limited to this, For example, it is good also as a structure which rotates centering on the edge part of a longitudinal direction.
(13) In the second embodiment, the configuration using the stepping motor to switch the louver posture is shown, but a servo motor may be used instead of the stepping motor. Here, it is only necessary that the louver can be switched to a desired posture, and the configuration is not particularly limited.
(14) In the above-described embodiment, each tube constituting the cooling duct has a cylindrical shape. However, the present invention is not limited to this. For example, the cooling duct may be configured using a rectangular tube.
(15) In the above embodiment, the tandem color printer is used as the image forming apparatus. However, the scope of the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to other printers, copiers, facsimile machines, and the like. can do.

また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。   Further, the contents of the above-described embodiment and modification examples may be combined as much as possible.

本発明は、定着部および当該定着部を用いた画像形成装置に関し、特に、排熱利用のための熱電変換素子を備えた定着装置において、熱電変換素子を有効活用する技術として利用できる。   The present invention relates to a fixing unit and an image forming apparatus using the fixing unit, and in particular, can be used as a technique for effectively utilizing a thermoelectric conversion element in a fixing device including a thermoelectric conversion element for utilizing exhaust heat.

1 プリンター
3 画像プロセス部
4 給紙部
5 定着部
6 操作パネル
7 二次電池
10 露光部
11 中間転写ベルト
31 感光体ドラム
32 帯電器
33 現像器
41 給紙カセット
50 ハウジング
51 定着ベルト
51a 発熱領域
52 押圧ローラー
53 加圧ローラー
55 温度センサー部
60 制御部
80 冷却部
81 吸入管
82 排出管
83 冷却管
831〜834 冷却室
87 ファン
88 温度センサー
105 定着部
180 冷却ダクト
181 吸入管
182 排出管
190 冷却部
511 抵抗発熱体層
512a,512b 電極層
D,D1〜D20 ペルチェ素子(熱電変換素子)
Da 被加熱面
Db 被冷却面
F1〜F4 流量
G1〜G4 ペルチェ素子のグループ
L,L1〜L20 リード線
RS,RS1〜RS20 リレー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Image process part 4 Paper feed part 5 Fixing part 6 Operation panel 7 Secondary battery 10 Exposure part 11 Intermediate transfer belt 31 Photoreceptor drum 32 Charger 33 Developing device 41 Paper feed cassette 50 Housing 51 Fixing belt 51a Heat generation area 52 Pressure roller 53 Pressure roller 55 Temperature sensor unit 60 Control unit 80 Cooling unit 81 Suction tube 82 Discharge tube 83 Cooling tube 831 to 834 Cooling chamber 87 Fan 88 Temperature sensor 105 Fixing unit 180 Cooling duct 181 Suction tube 182 Discharge tube 190 Cooling unit 511 Resistance heating element layer 512a, 512b Electrode layer D, D1-D20 Peltier element (thermoelectric conversion element)
Da Heated surface Db Cooled surface F1-F4 Flow rate G1-G4 Group of Peltier elements L, L1-L20 Lead wire RS, RS1-RS20 Relay

Claims (10)

加熱定着部材の表面に、押圧部材を圧接して定着ニップを形成し、当該定着ニップにトナー像を担持した記録シートを通紙して定着する定着装置であって、
前記加熱定着部材の表面に被加熱側端面を向けた状態で、通紙幅方向に沿って配された、複数の熱電変換素子と、
前記熱電変換素子で発生する熱起電力を検出して、各熱電変換素子の配された位置における前記加熱定着部材の表面温度を取得する表面温度取得手段と、
ダクトに冷却媒体を供給して、前記複数の熱電変換素子の被冷却側端面を冷却する冷却手段と、を備え、
前記冷却手段において、前記複数の熱電変換素子の被冷却側端面の温度差が所定の範囲内になるように、ダクトの各熱電変換素子に対応する領域へ供給する前記冷却媒体の流量が調整されている
ことを特徴とする定着装置。
A fixing device that forms a fixing nip by pressing a pressing member on the surface of a heat fixing member, and passes a recording sheet carrying a toner image in the fixing nip to fix it.
A plurality of thermoelectric conversion elements arranged along the sheet passing width direction with the heated side end face facing the surface of the heat fixing member,
Surface temperature acquisition means for detecting a thermoelectromotive force generated in the thermoelectric conversion element and acquiring a surface temperature of the heating and fixing member at a position where each thermoelectric conversion element is disposed;
Cooling means for supplying a cooling medium to the duct and cooling the cooled side end surfaces of the plurality of thermoelectric conversion elements,
In the cooling means, the flow rate of the cooling medium supplied to the region corresponding to each thermoelectric conversion element of the duct is adjusted so that the temperature difference between the cooled end faces of the plurality of thermoelectric conversion elements is within a predetermined range. A fixing device characterized by that.
前記ダクトが、冷却媒体を吸入する吸入路と、吸入路から分岐して前記各熱電変換素子に対応する各領域に冷却媒体を供給する分岐路とを有し、
各分岐路の流路断面積を異ならせることにより、前記流量の調整がなされている
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The duct has a suction path for sucking a cooling medium, and a branch path that branches from the suction path and supplies the cooling medium to each region corresponding to each thermoelectric conversion element,
The fixing device according to claim 1, wherein the flow rate is adjusted by making a flow path cross-sectional area of each branch path different.
吸入路を流れる冷却媒体の上流側よりも下流側の分岐路に流れる冷却媒体の流量が大きくなるように前記各分岐路の断面積が決定されている
ことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
The cross-sectional area of each of the branch paths is determined so that the flow rate of the coolant flowing in the downstream branch path is larger than the upstream side of the coolant flowing in the suction path. Fixing device.
前記ダクトの前記領域毎に、冷却媒体の前記流量を調整する流量調節手段が設けられ、
前記流量調節手段により、冷却媒体の当該流量が調整される
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
A flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling medium is provided for each region of the duct,
The fixing device according to claim 1, wherein the flow rate of the cooling medium is adjusted by the flow rate adjusting unit.
前記流量調節手段が、ルーバーと、ルーバーを駆動する駆動手段と、駆動手段を介してルーバーの角度を制御する角度制御手段とで構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 4, wherein the flow rate adjusting unit includes a louver, a driving unit that drives the louver, and an angle control unit that controls an angle of the louver via the driving unit. .
前記冷却手段は、
前記ダクト内に冷却媒体としての気体を導入するファンと、
前記ファンの出力を制御して、導入される気体の全体の流量を制御する制御手段と
を備えている
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の定着装置。
The cooling means is
A fan for introducing a gas as a cooling medium into the duct;
The fixing device according to claim 1, further comprising a control unit that controls an output of the fan to control an entire flow rate of the introduced gas.
冷却媒体の、ダクトの吸入から送出に到る経路のいずれか1箇所における温度を検出する温度検出手段が設けられており、
前記表面温度取得手段は、前記温度検出手段により検出された冷却媒体の温度を参照して、各熱電変換素子で発生する熱起電力に基づき、前記加熱定着部材の表面温度を取得する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の定着装置。
Temperature detection means for detecting the temperature of any one of the paths from the suction of the cooling medium to the delivery of the cooling medium is provided;
The surface temperature acquisition means refers to the temperature of the cooling medium detected by the temperature detection means, and acquires the surface temperature of the heating and fixing member based on the thermoelectromotive force generated in each thermoelectric conversion element. The fixing device according to claim 1.
前記冷却媒体が、装置外から取り込まれた空気である
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の定着装置。
The fixing device according to claim 1, wherein the cooling medium is air taken from outside the device.
前記冷却媒体に水を用いる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の定着装置。
The fixing device according to claim 1, wherein water is used as the cooling medium.
請求項1から9のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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