JP6024959B2 - Fixing device - Google Patents

Fixing device Download PDF

Info

Publication number
JP6024959B2
JP6024959B2 JP2012216502A JP2012216502A JP6024959B2 JP 6024959 B2 JP6024959 B2 JP 6024959B2 JP 2012216502 A JP2012216502 A JP 2012216502A JP 2012216502 A JP2012216502 A JP 2012216502A JP 6024959 B2 JP6024959 B2 JP 6024959B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
temperature
detected
fixing
fixing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012216502A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014071234A (en
Inventor
早瀬 徹
徹 早瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2012216502A priority Critical patent/JP6024959B2/en
Publication of JP2014071234A publication Critical patent/JP2014071234A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6024959B2 publication Critical patent/JP6024959B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2039Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
    • G03G15/2042Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature specially for the axial heat partition

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a copying machine.

電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置によって一様に帯電させた感光体表面に、原稿や電子データなどに対応した光を照射して静電潜像を形成し、この感光体の静電潜像にトナーを付着させ現像してトナー画像を作る。そして、このトナー画像を用紙に転写した後、トナー画像を加熱・加圧して用紙に溶融定着させる。   In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by irradiating light corresponding to a document or electronic data onto the surface of a photoconductor uniformly charged by a charging device. Toner is attached to the latent image and developed to create a toner image. Then, after the toner image is transferred to the paper, the toner image is heated and pressurized to be melted and fixed on the paper.

トナー画像を加熱・加圧する定着装置としては、定着回転体と加圧回転体とのニップ部に、未定着のトナー画像が形成された用紙を通過させてトナー画像を溶融定着させる装置が広く使用されている。このような構成の定着装置では、定着回転体の、用紙が通過する通紙領域に比べて、用紙が通過しない非通紙領域で温度が過度に上がる傾向がある。このような過昇温が生じると、定着回転体を構成する弾性層の寿命が短くなる問題が生じる。また、小サイズの用紙から大サイズの用紙に切り替えた場合に、定着回転体の回転軸方向の温度ムラに起因してトナー画像に光沢ムラが生じることもある。   As a fixing device that heats and pressurizes a toner image, a device that melts and fixes a toner image by passing a sheet on which an unfixed toner image is formed through a nip portion between a fixing rotator and a pressure rotator is widely used. Has been. In the fixing device having such a configuration, the temperature of the fixing rotator tends to be excessively increased in a non-sheet passing region where the sheet does not pass as compared with a sheet passing region through which the sheet passes. When such excessive temperature rise occurs, there arises a problem that the life of the elastic layer constituting the fixing rotator is shortened. Further, when switching from a small size paper to a large size paper, uneven glossiness may occur in the toner image due to temperature unevenness in the rotation axis direction of the fixing rotator.

そこで、例えば特許文献1では、定着ニップ部に向けて風を送るための送風口を、移動可能な遮蔽板で部分的に遮蔽し、非通紙領域で最も高い温度を示した位置で遮蔽板の移動速度を最も遅くして冷却を強化し温度ムラを抑制する技術が開示されている。   Therefore, in Patent Document 1, for example, the air blowing port for sending air toward the fixing nip part is partially shielded by a movable shielding plate, and the shielding plate is at a position showing the highest temperature in the non-sheet passing region. A technique is disclosed in which the moving speed is slowed down to enhance cooling and suppress temperature unevenness.

特開2009-237203号公報JP 2009-237203 A

図16に定着回転体の温度分布例示す。通常、定着回転体の表面温度は、非通紙領域のほぼ中央部の位置K3で最高温度となる(図16の実線)。したがって、特許文献1に開示の技術では、遮蔽板の移動速度は非通紙領域の位置K3を通過するときに最も遅い速度となる。ところが、このとき、送風口が全開となる遮蔽板の位置Kと位置K3との間は風が当たらないので、その後、位置K3よりも回転軸方向内方側の位置K4において最高温度となる(図16の破線)。そして、位置K4を通過するときに遮蔽板の移動速度が最も遅い速度となる。すると、今度は、位置K3が最高温度となり、再び遮蔽板の移動速度は位置K3を通過するときに最も遅い速度となる。このような動作が繰り返され、温度ムラは抑制されない。   FIG. 16 shows an example of the temperature distribution of the fixing rotator. Usually, the surface temperature of the fixing rotator becomes the highest temperature at a position K3 at substantially the center of the non-sheet passing region (solid line in FIG. 16). Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 1, the moving speed of the shielding plate is the slowest speed when passing through the position K3 of the non-sheet passing area. However, at this time, wind does not hit between the position K3 and the position K3 of the shielding plate where the blower opening is fully opened, and thereafter the maximum temperature is reached at the position K4 on the inner side in the rotation axis direction than the position K3 ( (Broken line in FIG. 16). And when passing the position K4, the moving speed of a shielding board becomes the slowest speed. Then, this time, the position K3 becomes the highest temperature, and the moving speed of the shielding plate becomes the slowest speed when passing through the position K3 again. Such an operation is repeated and temperature unevenness is not suppressed.

本発明の目的は、定着回転体の非通紙領域における温度上昇と温度ムラを抑制できる定着装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fixing device capable of suppressing temperature rise and temperature unevenness in a non-sheet passing region of a fixing rotator.

本発明によれば、発熱部材を有する定着回転体と、この定着回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体とを有し、前記ニップ部に用紙を通過させることにより未転写トナー像を用紙に溶融定着させる定着装置であって、用紙の搬送方向に対して垂直方向の長さを検知するサイズ検知手段と、前記定着回転体の温度を検知する、回転軸方向に複数設けられた温度検知手段と、前記定着回転体を送風により冷却する冷却手段と、前記冷却手段による冷却域を可変する冷却域可変手段と、前記冷却可変手段による冷却域及び冷却時間を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記冷却手段で前記定着回転体を冷却する際、前記冷却域可変手段による、非通紙領域全体を冷却する全体冷却モードと、前記温度検知手段で検出した非通紙領域の高温箇所を含む領域を冷却する局所冷却モードとを所定時間毎に交互に繰り返し実施することを特徴とする定着装置が提供される。 According to the present invention, the non-transferred toner has a fixing rotator having a heat generating member and a pressure rotator that presses against the fixing rotator to form a nip portion, and allows a sheet to pass through the nip portion. A fixing device that melts and fixes an image on a sheet, and is provided with a plurality of size detection units that detect a length in a direction perpendicular to the sheet conveyance direction and a rotation axis direction that detects the temperature of the fixing rotator. and a temperature detecting means, a cooling means for cooling by blowing the fixing rotator, and a cooling zone varying means for varying the cooling zone by the cooling means, control means for controlling the cooling zone and cooling time by the cooling zone varying means And when the cooling means cools the fixing rotator, the control means detects the whole cooling mode for cooling the entire non-sheet passing area by the cooling area variable means and the temperature detection means. Non-paper passing A fixing device is provided, characterized in that repeated to the local cooling mode for cooling the region including the hot spot of the pass alternately at predetermined time intervals.

記制御手段は、前記冷却手段による前記定着回転体の冷却開始後、非通紙領域において、前記複数の温度検知手段による最高検知温度と最低検知温度との差が所定値以上で、且つ、最高検知温度が局所冷却領域内で検知された場合には、局所冷却モードの冷却時間比率を高くし、最高検知温度が局所冷却領域外で検知された場合には、全体冷却モードの冷却時間比率を高くするようにしてもよい。   The control means is configured such that, after the cooling of the fixing rotator is started by the cooling means, the difference between the maximum detected temperature and the minimum detected temperature by the plurality of temperature detecting means is greater than or equal to a predetermined value in the non-sheet passing region, If the detected temperature is detected in the local cooling area, increase the cooling time ratio in the local cooling mode.If the detected temperature is detected outside the local cooling area, increase the cooling time ratio in the overall cooling mode. You may make it high.

あるいは、前記制御手段は、前記冷却手段による前記定着回転体の冷却開始後、非通紙領域において、前記複数の温度検知手段による最高検知温度と最低検知温度との差が所定値以上で、且つ、最高検知温度が局所冷却領域内で検知された場合には、局所冷却モードの冷却領域を狭くし、最高検知温度が局所冷却領域外で検知された場合には、局所冷却モードの冷却領域を広くするようにしてもよい。   Alternatively, after the cooling of the fixing rotator by the cooling unit, the control unit has a difference between the maximum detected temperature and the minimum detected temperature by the plurality of temperature detecting units in a non-sheet passing region is a predetermined value or more, and If the maximum detected temperature is detected in the local cooling area, the cooling area in the local cooling mode is narrowed. If the maximum detected temperature is detected outside the local cooling area, the cooling area in the local cooling mode is You may make it wide.

前記冷却域可変手段として、前記冷却手段からの送風が吹き出す送風口に、回転軸方向に移動可能に設けられた一対の遮蔽板を用い、この一対の遮蔽板を移動させることによって送風の吹き出し位置及び開度を調整するようにしてもよい。   As the cooling region variable means, a pair of shielding plates provided so as to be movable in the direction of the rotation axis are used for the air outlets from which the air blown from the cooling means blows out, and the blowout position of the air blow is obtained by moving the pair of shielding plates. Further, the opening degree may be adjusted.

本発明の定着装置では、全体冷却モードの場合と局所冷却モードとを所定時間毎に交互に繰り返し定着回転体の非通紙領域を冷却するので、非通紙領域における温度上昇と温度ムラを効果的に抑制できる。   In the fixing device of the present invention, the non-sheet passing area of the fixing rotating body is cooled alternately and repeatedly in the whole cooling mode and the local cooling mode every predetermined time, so that the temperature rise and temperature unevenness in the non-sheet passing area are effective. Can be suppressed.

本発明の定着装置を搭載した画像形成装置の一例を示す概説図。1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus equipped with a fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の一例を示す概略斜視図。1 is a schematic perspective view showing an example of a fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の一例を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a fixing device of the present invention. 発熱ベルトの積層構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the laminated structure of a heat generating belt. 定着回転体の冷却構成例を示す概説図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a cooling configuration of a fixing rotator. 図5で示す定着装置において送風口が全開のときの図。FIG. 6 is a view when the blower opening is fully opened in the fixing device shown in FIG. 5. 図5で示す定着装置において送風口が一部閉鎖されたときの図。FIG. 6 is a diagram when the blower opening is partially closed in the fixing device illustrated in FIG. 5. 図5で示す定着装置において送風口が全閉のときの図。FIG. 6 is a diagram when the air blowing port is fully closed in the fixing device illustrated in FIG. 5. サイズの小さい用紙を定着処理する場合の、全体冷却モードのときの非通紙領域と送風口の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the non-sheet passing area and the air blowing port in the whole cooling mode when fixing a small size sheet. サイズの小さい用紙を定着処理する場合の、局所冷却モードのときの非通紙領域と送風口の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the non-sheet passing area and the air blowing port in the local cooling mode when fixing a small-size sheet. サイズの大きい用紙を定着処理する場合の、全体冷却モードのときの非通紙領域と送風口の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the non-sheet passing area and the air blowing port in the whole cooling mode when fixing a large size sheet. サイズの大きい用紙を定着処理する場合の、局所冷却モードのときの非通紙領域と送風口の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the non-sheet passing area and the air blowing port in the local cooling mode when fixing a large size sheet. 本発明の定着装置の動作制御例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an example of operation control of the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の他の動作制御例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing another operation control example of the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置における定着回転体の温度分布図。FIG. 4 is a temperature distribution diagram of a fixing rotator in the fixing device of the present invention. 従来の定着装置における定着回転体の温度分布図。FIG. 6 is a temperature distribution diagram of a fixing rotator in a conventional fixing device.

以下、本発明の定着装置について図に基づきさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the fixing device of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図1は、本発明の定着装置を搭載した画像形成装置Dの一例を示す概説図である。画像形成装置Dは、所謂タンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置Dには、ローラ22と23とに掛架された無端状の中間転写ベルト21がほぼ中央部に設けられている。ローラ22は不図示のモータによって反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト21とこれに接するローラ23は従動回転する。ローラ22に支持されているベルト部分の外側には、2次転写ローラ24が圧接している。2次転写ローラ24と中間転写ベルト22とのニップ部(2次転写領域N2)において中間転写ベルト21上に形成されたトナー画像が、搬送されてきた用紙Pに2次転写される。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus D equipped with the fixing device of the present invention. The image forming apparatus D is a so-called tandem color printer. In the image forming apparatus D, an endless intermediate transfer belt 21 that is hung on rollers 22 and 23 is provided at a substantially central portion. The roller 22 is rotated counterclockwise by a motor (not shown), whereby the intermediate transfer belt 21 and the roller 23 in contact therewith are driven to rotate. A secondary transfer roller 24 is in pressure contact with the outside of the belt portion supported by the roller 22. The toner image formed on the intermediate transfer belt 21 at the nip portion (secondary transfer region N2) between the secondary transfer roller 24 and the intermediate transfer belt 22 is secondarily transferred to the conveyed paper P.

また、ローラ23に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト21の表面をクリーニングするベルトクリーニング部25が設けられている。ベルトクリーニング部25は、中間転写ベルト21上の未転写トナーを除去・回収する。   A belt cleaning unit 25 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 21 is provided outside the belt portion supported by the roller 23. The belt cleaning unit 25 removes and collects untransferred toner on the intermediate transfer belt 21.

中間転写ベルト21の下方には、中間転写ベルト21の回転方向上流側から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの作像ユニット10Y,10M,10C,10K(以下、「作像ユニット10」と総称する)が、装置本体に対して着脱自在に配置されている。これらの作像ユニット10では、異なる色のトナー画像が作成される。   Below the intermediate transfer belt 21, four image forming units 10Y, 10M, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are sequentially formed from the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 21. 10C and 10K (hereinafter collectively referred to as “image forming unit 10”) are detachably arranged with respect to the apparatus main body. In these image forming units 10, toner images of different colors are generated.

作像ユニット10には、円筒状の感光体20を中心としてその周囲に、回転方向(時計回り方向)に、帯電装置、露光装置、現像装置、1次転写ローラ、およびクリーニング装置が配置されている。1次転写ローラは中間転写ベルト21を挟んで感光体に圧接し、ニップ部(1次転写領域)N1を形成している。この構成は、作像ユニット10に関係なく同じであるので、図1では作像ユニット10Yの1次転写領域にのみ符号N1を付した。   In the image forming unit 10, a charging device, an exposure device, a developing device, a primary transfer roller, and a cleaning device are arranged around a cylindrical photosensitive member 20 in the rotation direction (clockwise direction). Yes. The primary transfer roller is in pressure contact with the photosensitive member with the intermediate transfer belt 21 interposed therebetween to form a nip portion (primary transfer region) N1. Since this configuration is the same regardless of the image forming unit 10, only the primary transfer region of the image forming unit 10Y is denoted by reference numeral N1 in FIG.

図1に示すように、作像ユニット10の下部には、給紙装置として給紙カセット71が着脱可能に配置されている。給紙カセット71内に積載収容された用紙Pは、給紙カセット71の近傍に配置された給紙ローラ72の回転によって最上紙から順に1枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット71から送り出された用紙Pは、レジストローラ対73に搬送され、ここで所定のタイミングで前述の2次転写領域N2に送り出される。   As shown in FIG. 1, a paper feeding cassette 71 is detachably disposed as a paper feeding device at the lower part of the image forming unit 10. The sheets P stacked and accommodated in the sheet feeding cassette 71 are sent out one by one to the transport path in order from the uppermost sheet by the rotation of the sheet feeding roller 72 disposed in the vicinity of the sheet feeding cassette 71. The paper P sent out from the paper feed cassette 71 is conveyed to the registration roller pair 73 and is sent out to the secondary transfer area N2 at a predetermined timing.

カラー画像の作像動作について簡単に説明する。まず、各作像ユニット10において、所定の周速度で回転駆動される感光体20の外周面が帯電装置により一様に帯電される。次に、帯電された感光体の表面に、画像情報に応じた光が露光装置から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置から供給される現像剤としてのトナーにより可視像化される。このようにして感光体の表面に形成された各色のトナー画像は、感光体の回転によって1次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体から中間転写ベルト21上へ転写(1次転写)されて重ねられる。   A color image forming operation will be briefly described. First, in each image forming unit 10, the outer peripheral surface of the photoconductor 20 that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed is uniformly charged by a charging device. Next, light corresponding to image information is projected from the exposure device on the surface of the charged photoconductor to form an electrostatic latent image. Subsequently, the electrostatic latent image is visualized with toner as a developer supplied from the developing device. When the toner images of the respective colors formed on the surface of the photoreceptor in this way reach the primary transfer area by the rotation of the photoreceptor, yellow, magenta, cyan, and black are sequentially transferred from the photoreceptor to the intermediate transfer belt 21. Transfer (primary transfer) to be overlaid.

中間転写ベルト21に転写されることなく感光体上に残った残留トナーは、クリーニング装置で掻き取られ、感光体20の外周面から除去される。   Residual toner remaining on the photoreceptor without being transferred to the intermediate transfer belt 21 is scraped off by a cleaning device and removed from the outer peripheral surface of the photoreceptor 20.

重ね合わされた4色のトナー画像は、中間転写ベルト21によって2次転写領域N2に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対73から2次転写領域N2に用紙Pが搬送される。そして、4色のトナー画像が、2次転写領域N2において中間転写ベルト21から用紙Pに転写(2次転写)され、その後、定着装置3へ搬送される。定着装置3において、用紙Pは、後述する発熱ベルトと加圧ローラとのニップ部N3を通過する。この間に加熱・加圧され、用紙P上のトナー画像は溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Pは排出ローラ対74によって装置の上面に形成された排紙トレイ75へ排出される。   The superimposed toner images of four colors are conveyed to the secondary transfer region N2 by the intermediate transfer belt 21. On the other hand, the paper P is conveyed from the registration roller pair 73 to the secondary transfer region N2 in accordance with the timing. Then, the four-color toner images are transferred (secondary transfer) from the intermediate transfer belt 21 to the paper P in the secondary transfer region N2, and then conveyed to the fixing device 3. In the fixing device 3, the paper P passes through a nip portion N3 between a heat generating belt and a pressure roller, which will be described later. During this time, the toner image on the paper P is melted and fixed by being heated and pressurized. The paper P on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray 75 formed on the upper surface of the apparatus by a pair of discharge rollers 74.

定着装置3を図2から図4を用いて説明する。この定着装置3は、省エネルギーと応答性の観点から加熱部の熱容量の低減を図ったもので、定着回転体34と加圧ローラ(加圧回転体)35とを備える。定着回転体34は、無端ベルト状の発熱ベルト(発熱部材)31と、発熱ベルト31の内側に配置され、発熱ベルトを挟んで加圧ローラ35と圧接する弾性体ローラ32とを備える。加圧ローラ35は、芯金の外周に、不図示の弾性層及び離型層が積層されてなり、不図示の付勢部材によって定着回転体34に圧接され、ニップ部N3が形成されている。発熱ベルト31の内径は弾性体ローラ32の外径よりも大きくされている。これにより、発熱ベルト31と弾性体ローラ32との接触部が小さくなり、発熱ベルト31から弾性体ローラ32への熱移動量が少なくなる。   The fixing device 3 will be described with reference to FIGS. The fixing device 3 is intended to reduce the heat capacity of the heating unit from the viewpoint of energy saving and responsiveness, and includes a fixing rotator 34 and a pressure roller (pressure rotator) 35. The fixing rotator 34 includes an endless belt-like heat generating belt (heat generating member) 31 and an elastic roller 32 that is disposed inside the heat generating belt 31 and presses against the pressure roller 35 with the heat generating belt interposed therebetween. The pressure roller 35 is formed by laminating an elastic layer and a release layer (not shown) on the outer periphery of the core metal, and is pressed against the fixing rotating body 34 by an urging member (not shown) to form a nip portion N3. . The inner diameter of the heat generating belt 31 is larger than the outer diameter of the elastic roller 32. Thereby, the contact portion between the heat generating belt 31 and the elastic roller 32 is reduced, and the amount of heat transfer from the heat generating belt 31 to the elastic roller 32 is reduced.

図3に、定着回転体34を空冷する冷却手段4の概説図を示す。冷却手段4は、送風ファン41とダクト42とを有し、定着回転体34の回転軸方向両端部に風を送って定着回転体34を冷却する。ダクト42の途中には、冷却域可変手段5が設けられている。冷却域可変手段5については後述する。送風ファン41から送られた空気は、定着回転体34から熱を奪った後、排出口43から排気される。   FIG. 3 shows a schematic diagram of the cooling means 4 for air-cooling the fixing rotator 34. The cooling unit 4 includes a blower fan 41 and a duct 42, and cools the fixing rotator 34 by sending air to both ends of the fixing rotator 34 in the rotation axis direction. In the middle of the duct 42, the cooling zone varying means 5 is provided. The cooling region varying means 5 will be described later. The air sent from the blower fan 41 takes heat from the fixing rotator 34 and is then exhausted from the outlet 43.

図4に示すように、発熱ベルト31は、内側から順に、発熱層311と、補強層312と、弾性層313と、離型層314とを有し、ベルトの幅方向両端部には電極315L,315R(以下、電極315と称す場合がある)が設けられている。そして、図2に示すように、電極315が、給電部材38L,38R(以下、給電部材38と称す場合がある)と接触して発熱層311に電気が流れて発熱層311が発熱する。そして、発熱ベルト31の表面温度は、2つの温度検知手段61L,61R(以下、温度検知手段61と称す場合がある)によって、回転軸方向の中央部から端部までの複数点で検知される。温度検知手段61としては、例えば、サーミスタやサーモパイル、マルチアレイサーモパイルなどが使用できるが、複数箇所の温度を測定できるマルチアレイサーモパイルが好適である。   As shown in FIG. 4, the heat generating belt 31 includes a heat generating layer 311, a reinforcing layer 312, an elastic layer 313, and a release layer 314 in order from the inside, and electrodes 315 </ b> L are provided at both ends in the width direction of the belt. , 315R (hereinafter sometimes referred to as electrode 315). As shown in FIG. 2, the electrode 315 comes into contact with the power supply members 38 </ b> L and 38 </ b> R (hereinafter sometimes referred to as the power supply member 38), and electricity flows through the heat generation layer 311, so that the heat generation layer 311 generates heat. Then, the surface temperature of the heat generating belt 31 is detected at a plurality of points from the central portion to the end portion in the rotation axis direction by two temperature detecting means 61L and 61R (hereinafter also referred to as temperature detecting means 61). . As the temperature detection means 61, for example, a thermistor, a thermopile, a multi-array thermopile, or the like can be used, but a multi-array thermopile that can measure temperatures at a plurality of locations is suitable.

発熱層311は、樹脂に導電フィラーを分散させることにより所定の電気抵抗率に調整する。樹脂はPI、PPS、PEEK等の耐熱樹脂を用いることが出来るが、PIが耐熱性の点から好ましい。導電フィラーとしては、銀、銅、アルミ、マグネシューム、ニッケルなどの金属粉末や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素化合物粉末が望ましく、各々複数種類を混合分散させてもよい。その形状は少ない含有量でフィラー同士の接触確率を高くしパーコレーションしやすくするため繊維状が望ましい。耐熱樹脂中に分散させる導電フィラーは炭素化合物であれば40〜50ボリューム%であることが好ましく、分散させるフィラー量が多いと抵抗が低くなって給電側の電源許容範囲を超える恐れがあり、フィラー量が少ないと抵抗が高くなって所望の電力を供給出来なくなるので、望ましい抵抗値を得るフィラー量を選択する。発熱層311の厚さは任意であるが30〜150μm程度が望ましい。   The heat generating layer 311 is adjusted to a predetermined electrical resistivity by dispersing a conductive filler in the resin. As the resin, a heat resistant resin such as PI, PPS, and PEEK can be used, but PI is preferable from the viewpoint of heat resistance. As the conductive filler, metal powders such as silver, copper, aluminum, magnesium, and nickel, and carbon compound powders such as graphite, carbon black, carbon nanofibers, and carbon nanotubes are desirable, and a plurality of types may be mixed and dispersed. The shape is preferably a fibrous form with a small content so as to increase the contact probability between fillers and facilitate percolation. The conductive filler to be dispersed in the heat resistant resin is preferably 40 to 50% by volume if it is a carbon compound. If the amount of filler to be dispersed is large, the resistance may be lowered and the power supply allowable range on the power feeding side may be exceeded. If the amount is small, the resistance becomes high and the desired power cannot be supplied. Therefore, the filler amount for obtaining a desired resistance value is selected. The thickness of the heat generating layer 311 is arbitrary, but is preferably about 30 to 150 μm.

電気抵抗率は、発熱層311の厚さや発熱ベルト31の径と軸方向長さで変わり、給電側の条件も考慮して金属合金や金属間化合物などの導電性粒子を適当に配合してもよい。又、機械的な強度の点からガラスファイバー、ウィスカー、酸化チタン、チタン酸カリウムなどを入れても構わないし、熱伝導率の点から窒化アルミ、アルミナなどを入れてもよい。更に、製造上の安定性からイミド化剤、カップリング剤、界面活性剤、消泡剤を入れても構わない。発熱層311は、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを有機溶媒中で重合して得られるポリイミドワニスに導電フィラーを均一分散させてから金型に塗布しイミド転化させて製造する。   The electrical resistivity varies depending on the thickness of the heat generating layer 311, the diameter and the axial length of the heat generating belt 31, and even if conductive particles such as a metal alloy or an intermetallic compound are appropriately blended in consideration of conditions on the power feeding side. Good. Further, glass fiber, whisker, titanium oxide, potassium titanate or the like may be added from the viewpoint of mechanical strength, or aluminum nitride, alumina or the like may be added from the viewpoint of thermal conductivity. Furthermore, an imidizing agent, a coupling agent, a surfactant, and an antifoaming agent may be added in view of production stability. The heat generating layer 311 is manufactured by uniformly dispersing a conductive filler in a polyimide varnish obtained by polymerizing an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine in an organic solvent, and then applying it to a mold and converting the imide. .

補強層312は、導電フィラー分散による発熱層311の強度が低下することを補強する役割を果たすもので、発熱層311の強度が十分な場合は絶縁層は設けなくてもよい。絶縁層の材料として、発熱層311との接触性を確保するために同種の樹脂でもよいし、発熱層311とは別母材のPI、PPS、PEEK等の耐熱樹脂を用いてもよい。厚さは5〜100μm程度が好ましい。   The reinforcing layer 312 serves to reinforce the decrease in the strength of the heat generating layer 311 due to the conductive filler dispersion. If the strength of the heat generating layer 311 is sufficient, the insulating layer may not be provided. As a material for the insulating layer, the same kind of resin may be used to ensure contact with the heat generating layer 311, or a heat resistant resin such as PI, PPS, or PEEK, which is a different base material from the heat generating layer 311, may be used. The thickness is preferably about 5 to 100 μm.

弾性層313は、カラー画像の光沢ムラを防止するために設ける。材料はシリコンゴム、フッ素ゴム等の体熱性の高いゴム材料が用いられる。厚さは100μm〜300μm程度が好ましい。   The elastic layer 313 is provided to prevent uneven gloss of the color image. As the material, a rubber material having a high body heat property such as silicon rubber or fluorine rubber is used. The thickness is preferably about 100 μm to 300 μm.

離型層314は、PFA、PTFE、ETFEなどのフッ素系チューブ及びフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が望ましく、導電性の場合もある。厚さは任意であるが、5〜100μm程度が望ましい。フッ素系チューブの例としては、三井・デュポンフロロケミカル(株)製PFA350−J、451HP−J、951HPプラス等がある。水との接触角は90度以上であり、望ましくは110度以上である。表面粗さRaは0.01μm〜50μm程度が望ましい。   The release layer 314 is preferably configured to have release properties such as fluorine tubes such as PFA, PTFE, and ETFE and fluorine coating, and may be conductive. Although thickness is arbitrary, about 5-100 micrometers is desirable. Examples of fluorine-based tubes include PFA350-J, 451HP-J, and 951HP Plus manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. The contact angle with water is 90 degrees or more, preferably 110 degrees or more. The surface roughness Ra is desirably about 0.01 μm to 50 μm.

電極315は、例えば銅、アルミ、ニッケル、ステンレス、真鍮、リン青銅などの金属を用いることができるが、電気抵抗率が低く耐熱性と耐酸化性に優れたニッケル、ステンレス、アルミ等の使用が望ましい。電極層の厚さは20μm〜80μmが望ましい。   The electrode 315 can be made of metal such as copper, aluminum, nickel, stainless steel, brass, phosphor bronze, etc., but nickel, stainless steel, aluminum, etc. having low electrical resistivity and excellent heat resistance and oxidation resistance can be used. desirable. The thickness of the electrode layer is desirably 20 μm to 80 μm.

電極315への給電は、銅黒鉛質、炭素黒鉛質等のカーボンブラシ等の給電部材38から行われる。給電部材38は所定の力で電極315へ押圧されており、電極315の発熱ベルト31軸方向の長さは給電部材38の軸方向長さ以上であり、周方向の長さは接触面積がカーボンブラシの許容電流密度を超えない範囲で任意に設定する。接触面の形状はベルトの曲面に沿った形状にすると接触面積が広く電流密度が低下して好ましい。この給電部材38へはハーネスを経由して電力が供給される。   Electric power is supplied to the electrode 315 from a power supply member 38 such as a carbon brush made of copper graphite or carbon graphite. The power supply member 38 is pressed against the electrode 315 with a predetermined force. The length of the electrode 315 in the axial direction of the heat generating belt 31 is equal to or longer than the length of the power supply member 38 in the axial direction. Set arbitrarily within the range that does not exceed the allowable current density of the brush. The shape of the contact surface is preferably along the curved surface of the belt because the contact area is large and the current density is lowered. Electric power is supplied to the power supply member 38 via a harness.

次に加圧ローラ35について説明する。加圧ローラ35の外径は20mm〜100mmが望ましい。加圧ローラ35の離型層はPFA、PTFEといったフッ素系チューブ及びフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が望ましく、導電性の場合もあり、厚さは5μm〜100μmである。弾性層は、シリコンゴム、フッ素系ゴム等の耐熱性の高い材料が望ましく、厚さは1mm〜20mmである。芯金はアルミ、鉄等の金属が望ましくパイプ形状で厚さが0.1mm〜10mmの場合や中実や断面形状が三ツ矢形状等の異形の場合もある。   Next, the pressure roller 35 will be described. The outer diameter of the pressure roller 35 is desirably 20 mm to 100 mm. The release layer of the pressure roller 35 preferably has a release property such as a fluorine-based tube such as PFA and PTFE and fluorine-based coating, and may be conductive, and the thickness is 5 μm to 100 μm. The elastic layer is preferably made of a material having high heat resistance such as silicon rubber or fluorine rubber, and has a thickness of 1 mm to 20 mm. The core metal is preferably a metal such as aluminum or iron, and may have a pipe shape with a thickness of 0.1 mm to 10 mm, or a solid shape or a cross-sectional shape such as a three-headed shape.

本発明の定着装置における冷却制御について、図5から図8を用いて以下に説明する。図5に、定着回転体34と加圧ローラ35とのニップ部によって用紙Pが挟持・搬送されている状態図を示す。なお、図中、左右対称に配置されている部材については、符号の後に左側部材には「L」、右側部材には「R」を付けて区別している。以下の説明において、「L」や「R」を省略して部材の説明をする場合がある。   The cooling control in the fixing device of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 shows a state diagram in which the sheet P is nipped and conveyed by the nip portion between the fixing rotator 34 and the pressure roller 35. In the figure, the members arranged symmetrically are distinguished from each other by adding “L” to the left member and “R” to the right member. In the following description, “L” and “R” may be omitted to describe the member.

送風ファン41L,41Rの駆動によって空気はダクト42L,42Rを通って送風口44L,44Rから定着回転体34の両端部に吹き付けられる。このとき、定着回転体34の温度は、温度検知手段61L,61Rによって測定されている。この温度検知手段61L,61Rは、非通紙領域だけでなく通紙領域の温度も測定する。なお、この実施形態では、2つの送風ファン41L,41Rを用いているが、1つの送風ファンを用い、ダクトを途中で分岐させて2つ送風口44L,44Rから吹き出すようにしてもよい。   By driving the blower fans 41L and 41R, air is blown to the both ends of the fixing rotating body 34 from the blower ports 44L and 44R through the ducts 42L and 42R. At this time, the temperature of the fixing rotator 34 is measured by the temperature detectors 61L and 61R. The temperature detectors 61L and 61R measure not only the non-sheet passing area but also the temperature of the sheet passing area. In this embodiment, the two blower fans 41L and 41R are used. However, a single blower fan may be used, and the duct may be branched halfway to blow out from the two blower ports 44L and 44R.

用紙Pのサイズは、サイズ検知手段62L,62Rによって検知され、検知結果は制御装置64に送られる。ここで定着回転体34における非通紙領域が算出される。なお、用紙Pのサイズは、使用者による入力や、給紙カセット71に収納されたときの検知データによって認識してもよい。あるいは、用紙Pが通過した範囲は発熱ベルト31の温度が低下するので、その範囲を温度検知手段61で測定し用紙サイズを検知するようにしてもよい。   The size of the paper P is detected by the size detection means 62L and 62R, and the detection result is sent to the control device 64. Here, the non-sheet passing area in the fixing rotator 34 is calculated. The size of the paper P may be recognized by user input or detection data when stored in the paper feed cassette 71. Alternatively, since the temperature of the heat generating belt 31 decreases in the range in which the paper P has passed, the temperature may be measured by the temperature detecting unit 61 to detect the paper size.

図6から図8に、冷却域可変手段5を構成する遮蔽板52と遮蔽板55、及びその移動機構を示す。図6から図8は、定着回転体34から冷却域可変手段5の方向を見た図である。以下の説明では、左右を意味する「L」及び「R」を略して説明する。   6 to 8 show the shielding plate 52 and shielding plate 55 that constitute the cooling region varying means 5, and the moving mechanism thereof. FIGS. 6 to 8 are views of the direction of the cooling region varying means 5 from the fixing rotator 34. In the following description, “L” and “R” meaning left and right will be omitted.

基板51の軸方向両端部に送風口44が形成されている。送風口44にはそれぞれ遮蔽板52と遮蔽板55とが軸方向に移動可能に設けられている。遮蔽板52は、ラック歯車53Gが形成された支持杆53で保持されている。そして、2つの支持杆53は所定距離隔てて略平行に配置され、2つの支持杆53のラック歯車53Gはそれぞれ、支持杆53の間に配置されたピニオン歯車54と?み合っている。ピニオン歯車54が、図6において反時計回りに回転すると、遮蔽板52は中央側から送風口44を閉鎖する方向に移動する。一方、遮蔽板55は、ラック歯車56Gが形成された支持杆56で保持されている。そして、2つの支持杆56は所定距離隔てて略平行に配置され、2つの支持杆56のラック歯車56Gはそれぞれ、支持杆56の間に配置されたピニオン歯車57と?み合っている。ピニオン歯車57が、図6において時計回りに回転すると、遮蔽板56は端部側から送風口44を閉鎖する方向に移動する。ピニオン歯車54及びピニオン歯車57はモータ58、59(図5に図示)によってそれぞれ独立して駆動可能とされている。   Air blowing ports 44 are formed at both ends of the substrate 51 in the axial direction. A shield plate 52 and a shield plate 55 are respectively provided in the air outlet 44 so as to be movable in the axial direction. The shielding plate 52 is held by a support rod 53 on which a rack gear 53G is formed. The two support rods 53 are arranged substantially in parallel at a predetermined distance, and the rack gears 53G of the two support rods 53 mesh with the pinion gears 54 arranged between the support rods 53, respectively. When the pinion gear 54 rotates counterclockwise in FIG. 6, the shielding plate 52 moves from the center side in a direction to close the air outlet 44. On the other hand, the shielding plate 55 is held by a support rod 56 on which a rack gear 56G is formed. The two support rods 56 are arranged substantially parallel to each other at a predetermined distance, and the rack gears 56G of the two support rods 56 mesh with the pinion gears 57 arranged between the support rods 56, respectively. When the pinion gear 57 rotates clockwise in FIG. 6, the shielding plate 56 moves from the end side in a direction to close the air blowing port 44. The pinion gear 54 and the pinion gear 57 can be independently driven by motors 58 and 59 (shown in FIG. 5).

図6は、遮蔽板52と遮蔽板55とが送風口44を塞いでいない全開状態である。図7は、ピニオン歯車54が反時計回りに、ピニオン歯車57が時計回り方向に少し回転し、送風口44が左右から少し閉じられた状態である。図8は、ピニオン歯車54とピニオン歯車57とがされに回転し、送風口44が全て閉鎖された状態である。なお、図6から図8では、ピニオン歯車54とピニオン歯車57とが同時に回転する場合を示したが、ピニオン歯車54及びピニオン歯車57は個別に回転可能であり、例えば、いずれか一方のピニオン歯車を回転させて、遮蔽板52及び遮蔽板55の一方を移動させ、送風口44の一部を塞ぐこともできる。   FIG. 6 shows a fully open state in which the shielding plate 52 and the shielding plate 55 do not block the air blowing port 44. FIG. 7 shows a state in which the pinion gear 54 is slightly rotated counterclockwise, the pinion gear 57 is slightly rotated clockwise, and the air outlet 44 is slightly closed from the left and right. FIG. 8 shows a state in which the pinion gear 54 and the pinion gear 57 are rotated and the air outlet 44 is all closed. 6 to 8 show the case where the pinion gear 54 and the pinion gear 57 rotate at the same time, the pinion gear 54 and the pinion gear 57 can be individually rotated. For example, either one of the pinion gears 57 can be rotated. Can be rotated to move one of the shielding plate 52 and the shielding plate 55 to block a part of the blower port 44.

定着回転体34の温度や、用紙Pのサイズの情報に基づく非通紙領域の情報は制御装置64(図5に図示)へ送られる。また、送風ファン41やモータ58,59の駆動は制御装置64によって行われる。さらに、発熱ベルト31の発熱層311への電力供給は温度検知手段61の信号に基づいて、定着最適温度になるよう制御装置64によって行われる。   Information on the non-sheet passing area based on the temperature of the fixing rotator 34 and the size information of the paper P is sent to the control device 64 (shown in FIG. 5). The blower fan 41 and the motors 58 and 59 are driven by the control device 64. Further, the power supply to the heat generating layer 311 of the heat generating belt 31 is performed by the control device 64 so as to reach the optimum fixing temperature based on the signal from the temperature detecting means 61.

図9から図12に、用紙サイズ、定着回転体34の非通紙領域、送風ファンによる冷却域を説明する図を示す。図9及び図10は、サイズの小さい用紙(用紙幅:W1)の定着処理を行う場合である。非通紙領域は、用紙の両端から定着回転体34の電極315まで間(X1)である。図9に示す定着装置では、送風口44の横幅Y1と非通紙領域X1とは等しく、全体冷却モードのとき、送風口44は全開とされ非通紙領域X1の全体が冷却される。一方、局所冷却モードのときは、図10に示すように、遮蔽板52,55が移動して非通紙領域X1の、高温箇所を含む一部領域が集中的に冷却される。   9 to 12 are diagrams for explaining the paper size, the non-sheet passing area of the fixing rotator 34, and the cooling area by the blower fan. 9 and 10 show a case where a fixing process for a small-sized sheet (sheet width: W1) is performed. The non-sheet passing area is a distance (X1) from both ends of the sheet to the electrode 315 of the fixing rotator 34. In the fixing device shown in FIG. 9, the width Y1 of the air blowing port 44 is equal to the non-sheet passing region X1, and in the entire cooling mode, the air blowing port 44 is fully opened and the entire non-sheet passing region X1 is cooled. On the other hand, in the local cooling mode, as shown in FIG. 10, the shielding plates 52 and 55 are moved, and a part of the non-sheet passing region X1 including the high temperature portion is intensively cooled.

図11及び図12は、サイズの大きい用紙(用紙幅:W2)の定着処理を行う場合である。非通紙領域は、用紙の両端から定着回転体34の電極315まで間(X2)であり、全体冷却モードのときは、遮蔽板52が移動して送風口44は、非通紙領域X2と等しい横幅Z1とされる。一方、局所冷却モードのときは、図12に示すように、遮蔽板52,55が移動して送風口44は横幅Z2まで狭くされ、非通紙領域X2の、高温箇所を含む一部領域が集中的に冷却される。このように、冷却域可変手段5は、非通紙領域の広さや高温が発生した位置に応じて送風口44の横幅やその位置を適宜変えることができる。   11 and 12 show a case where a fixing process is performed on a large-sized sheet (sheet width: W2). The non-sheet passing area is a distance (X2) from both ends of the sheet to the electrode 315 of the fixing rotator 34. In the whole cooling mode, the shielding plate 52 moves and the air blowing port 44 is connected to the non-sheet passing area X2. The width is equal to Z1. On the other hand, in the local cooling mode, as shown in FIG. 12, the shielding plates 52 and 55 are moved so that the air blowing port 44 is narrowed to the horizontal width Z2, and a partial region including the high temperature portion of the non-sheet passing region X2 Cooled intensively. As described above, the cooling region varying means 5 can appropriately change the width of the air outlet 44 and the position thereof according to the size of the non-sheet passing region and the position where the high temperature is generated.

全体冷却モードにおける送風口44の開度は、サイズ検知手段62L,62Rで検知された用紙Pのサイズから、制御装置64によって定着回転体34における非通紙領域が算出され制御される。送風口44の開度は遮蔽板52,55の移動によって調整される。このとき、通紙領域の温度低下を防止する観点から、遮蔽板52の外側端の位置は、非通紙領域と通紙領域との境界より0〜10mm程度外側に位置させるのが好ましい。   The opening degree of the air blowing port 44 in the whole cooling mode is controlled by calculating a non-sheet passing region in the fixing rotating body 34 by the control device 64 from the size of the paper P detected by the size detecting means 62L, 62R. The opening degree of the air blowing port 44 is adjusted by the movement of the shielding plates 52 and 55. At this time, from the viewpoint of preventing a temperature drop in the sheet passing area, the position of the outer end of the shielding plate 52 is preferably positioned about 0 to 10 mm outside the boundary between the non-sheet passing area and the sheet passing area.

一方、局所冷却モードにおける送風口44の開口位置は、まず冷却域の中心を定める。冷却域の中心は、非通紙領域の幅などから算出し定めることも可能であるが、温度検知手段61によって検知された最高温度位置とするのが好ましい。そして、局所冷却域の幅(送風口の開度)は、用紙Pのサイズによって予め設定した幅とすればよい。表1に、用紙サイズに対する局所冷却域の幅の一例を示す。表1から理解されるように、サイズの小さい用紙ほど定着回転体34の非通紙領域が広くなるので、局所冷却域の幅も広く設定される。   On the other hand, the opening position of the air blowing port 44 in the local cooling mode first determines the center of the cooling region. The center of the cooling area can be calculated and determined from the width of the non-sheet passing area or the like, but is preferably the highest temperature position detected by the temperature detecting means 61. The width of the local cooling area (the opening degree of the blower opening) may be set to a width set in advance according to the size of the paper P. Table 1 shows an example of the width of the local cooling area with respect to the paper size. As can be understood from Table 1, the smaller the size of the sheet, the wider the non-sheet passing area of the fixing rotator 34. Therefore, the width of the local cooling area is set wider.

非通紙領域の部分的な温度上昇をより効率的に抑える観点から、冷却途中において、局所冷却モードでの冷却をより狭い領域で行うようにしても構わない。表2に、用紙サイズに対する、より狭い局所冷却域の幅の例を示す。   From the viewpoint of more efficiently suppressing a partial temperature rise in the non-sheet passing area, the cooling in the local cooling mode may be performed in a narrower area during the cooling. Table 2 shows an example of the width of the narrower local cooling area with respect to the paper size.

非通紙領域の冷却は、全体冷却モードと局所冷却モードとが交互に繰り返すことにより行われる。全体冷却モードによる冷却時間としては5秒〜10秒の範囲が好ましく、局所冷却モードによる冷却時間としては3秒〜7秒の範囲が好ましい。全体冷却モードと局所冷却モードの冷却時間の比率は、非通紙領域の検知温度から所定温度以上の高温域が生じないように適宜変化させてもよい。   The cooling of the non-sheet passing area is performed by alternately repeating the entire cooling mode and the local cooling mode. The cooling time in the overall cooling mode is preferably in the range of 5 to 10 seconds, and the cooling time in the local cooling mode is preferably in the range of 3 to 7 seconds. The ratio of the cooling time in the whole cooling mode and the local cooling mode may be changed as appropriate so that a high temperature region higher than a predetermined temperature does not occur from the detected temperature in the non-sheet passing region.

図13に、非通紙領域の冷却制御例を示すフローチャートを示す。プリント動作が始まると、サイズ検知手段62によって用紙Pのサイズが検知され、非通紙領域が定められる(ステップS1)。次いで、非通紙領域の軸方向複数箇所の温度が検出される(ステップS2)。そして、検出した最高温度が許容温度(例えば200℃)を超えている場合は(ステップS3)、最高温度を検出した位置が局所冷却モードの冷却域中心と定められるとともに(ステップS4)、用紙Pのサイズから局所冷却域の幅が定められる。   FIG. 13 is a flowchart showing an example of cooling control for the non-sheet passing area. When the printing operation starts, the size of the paper P is detected by the size detection means 62, and a non-sheet passing area is determined (step S1). Next, temperatures at a plurality of axial positions in the non-sheet passing area are detected (step S2). If the detected maximum temperature exceeds the allowable temperature (for example, 200 ° C.) (step S3), the position where the maximum temperature is detected is determined as the center of the cooling region in the local cooling mode (step S4), and the paper P The width of the local cooling zone is determined from the size of

次いで、送風ファン41が駆動し(ステップS5)、局所冷却モードでの冷却が開始される(ステップS6)。そして、所定時間経過後(ステップS7)、局所冷却モードに替わって全体冷却モードでの冷却が開始される(ステップS8)。所定時間経過後(ステップS9)、非通紙領域の軸方向複数箇所の温度が検出され(ステップS10)、検出した最高温度が許容温度(例えば200℃)を超えている場合は(ステップS11)、さらに、検出した最高温度と最低温度との差(温度ムラ)が許容温度(例えば10℃)を超えているかどうかが判断される(ステップS12)。そして、温度ムラが許容温度を超えている場合は、最高温度を示している位置が局所冷却域内であるかどうかが判断される(ステップS13)。最高温度を示している位置が局所冷却域内である場合は、局所冷却モードの時間比率が高くされ(ステップS14)、最高温度を示している位置が局所冷却域内でない場合は、全体冷却モードの時間比率が高くされた後(ステップS15)、ステップS6に戻り、局所冷却モード及び全体冷却モードでの冷却が交互に繰り返される。   Next, the blower fan 41 is driven (step S5), and cooling in the local cooling mode is started (step S6). And after predetermined time progress (step S7), it replaces with local cooling mode and cooling by the whole cooling mode is started (step S8). After a predetermined time has elapsed (step S9), the temperature at a plurality of axial positions in the non-sheet passing area is detected (step S10), and when the detected maximum temperature exceeds an allowable temperature (for example, 200 ° C.) (step S11). Further, it is determined whether or not the difference (temperature unevenness) between the detected maximum temperature and the minimum temperature exceeds an allowable temperature (for example, 10 ° C.) (step S12). When the temperature unevenness exceeds the allowable temperature, it is determined whether or not the position showing the maximum temperature is within the local cooling region (step S13). When the position showing the maximum temperature is within the local cooling region, the time ratio of the local cooling mode is increased (step S14), and when the position showing the maximum temperature is not within the local cooling region, the time of the whole cooling mode is set. After the ratio is increased (step S15), the process returns to step S6, and cooling in the local cooling mode and the overall cooling mode is alternately repeated.

一方、検出した最高温度が許容温度を超えていない場合は(ステップS11)、送風ファン41が停止される(ステップS16)。そして、プリント動作が終了していない場合はステップS10に戻り、非通紙領域の軸方向複数箇所の温度が検出される。また、温度ムラが許容温度を超えていない場合は(ステップS12)、ステップS6に戻り、局所冷却モード及び全体冷却モードでの冷却が交互に繰り返される。   On the other hand, when the detected maximum temperature does not exceed the allowable temperature (step S11), the blower fan 41 is stopped (step S16). If the printing operation has not been completed, the process returns to step S10, and the temperatures at a plurality of axial positions in the non-sheet passing area are detected. If the temperature unevenness does not exceed the allowable temperature (step S12), the process returns to step S6, and the cooling in the local cooling mode and the whole cooling mode is alternately repeated.

図14に、全体冷却モード及び局所冷却モードの冷却条件を変更する場合の他の例を示す。なお、この図に示すフローチャートは、ステップS18とステップS19以外は図13のフローチャートと同じであるので、同じ部分の説明は省略し異なる部分のみ以下説明する。ステップS13において最高温度を示した位置が局所冷却域内である場合は、局所冷却域をより狭くして、一層集中的に冷却を行う(ステップS18)。例えば、局所冷却域を表1に示す領域から表2に示す領域に変更する。一方、最高温度を検出した位置が局所冷却域外である場合は、局所冷却域を広くする(ステップS19)。これにより、局所冷却域と最高温度検出位置との距離を短くし、最高温度検出位置から局所冷却域への伝熱を高めて局所冷却域外の温度を下げる。   FIG. 14 shows another example in the case of changing the cooling conditions in the overall cooling mode and the local cooling mode. The flowchart shown in this figure is the same as the flowchart of FIG. 13 except for step S18 and step S19, so the description of the same part is omitted and only the different part will be described below. When the position showing the maximum temperature in step S13 is within the local cooling region, the local cooling region is narrowed and cooling is performed more intensively (step S18). For example, the local cooling region is changed from the region shown in Table 1 to the region shown in Table 2. On the other hand, when the position where the maximum temperature is detected is outside the local cooling region, the local cooling region is widened (step S19). This shortens the distance between the local cooling region and the maximum temperature detection position, increases the heat transfer from the maximum temperature detection position to the local cooling region, and decreases the temperature outside the local cooling region.

このように本発明の定着装置では、非通紙領域の全体を冷却する全体冷却モードと、最高温度を示した位置を中心とした所定範囲を冷却する局所冷却モードを交互に繰返すことにより、非通紙領域における部分的な高温部及び温度ムラの発生を防止する。図15に、定着回転体34における温度分布の測定結果を示す。この図から理解されるように、本発明の定着装置では、非通紙領域の全体T1を冷却する全体冷却モードと、その中の一部T2を冷却する局所冷却モードとが繰り返された結果、非通紙領域はほぼ同じ温度に抑えられた。   As described above, in the fixing device of the present invention, the entire cooling mode for cooling the entire non-sheet passing region and the local cooling mode for cooling a predetermined range centering on the position showing the maximum temperature are alternately repeated, thereby Occurrence of partial high temperature portions and temperature unevenness in the paper passing area is prevented. FIG. 15 shows the measurement result of the temperature distribution in the fixing rotator 34. As understood from this figure, in the fixing device of the present invention, as a result of repeating the whole cooling mode for cooling the whole T1 of the non-sheet-passing area and the local cooling mode for cooling a part T2 therein, The non-sheet passing area was kept at the same temperature.

本発明の定着装置では、非通紙領域における温度上昇と温度ムラを効果的に抑制でき有用である。   The fixing device of the present invention is useful because it can effectively suppress temperature rise and temperature unevenness in the non-sheet passing region.

3 定着装置
4 冷却手段
5 冷却域可変手段
P 用紙
31 発熱ベルト(発熱部材)
32 弾性体ローラ
34 定着回転体
35 加圧ローラ(加圧回転体)
44 送風口
52 遮蔽板
55 遮蔽板
58,59 モータ
61 温度検知手段
62 サイズ検知手段
64 制御装置
3 Fixing Device 4 Cooling Means 5 Cooling Area Variable Means P Paper 31 Heating Belt
32 Elastic roller 34 Fixing rotator 35 Pressure roller (Pressure rotator)
44 Air outlet 52 Shield plate 55 Shield plate 58, 59 Motor 61 Temperature detection means 62 Size detection means 64 Control device

Claims (4)

発熱部材を有する定着回転体と、この定着回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体とを有し、前記ニップ部に用紙を通過させることにより未転写トナー像を用紙に溶融定着させる定着装置において、
用紙の搬送方向に対して垂直方向の長さを検知するサイズ検知手段と、
前記定着回転体の温度を検知する、回転軸方向に複数設けられた温度検知手段と、
前記定着回転体を送風により冷却する冷却手段と、
前記冷却手段による冷却域を可変する冷却域可変手段と、
前記冷却可変手段による冷却域及び冷却時間を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記冷却手段で前記定着回転体を冷却する際、前記冷却域可変手段による、非通紙領域全体を冷却する全体冷却モードと、前記温度検知手段で検出した非通紙領域の高温箇所を含む領域を冷却する局所冷却モードとを所定時間毎に交互に繰り返し実施することを特徴とする定着装置。
A fixing rotator having a heat generating member, and a pressure rotator that presses against the fixing rotator to form a nip portion. By passing the paper through the nip portion, the untransferred toner image is melted and fixed on the paper. In the fixing device to be
Size detection means for detecting the length in the direction perpendicular to the paper transport direction;
A plurality of temperature detection means provided in the direction of the rotation axis for detecting the temperature of the fixing rotator;
Cooling means for cooling the fixing rotator by blowing air;
A cooling zone varying means for varying the cooling zone by the cooling means;
Control means for controlling the cooling zone and the cooling time by the cooling zone variable means,
When the fixing unit is cooled by the cooling unit, the control unit cools the entire non-sheet passing region by the cooling region changing unit, and the non-sheet passing region detected by the temperature detecting unit. A fixing device, wherein a local cooling mode for cooling a region including a high temperature portion is alternately and repeatedly performed every predetermined time.
前記制御手段は、前記冷却手段による前記定着回転体の冷却開始後、非通紙領域において、前記複数の温度検知手段による最高検知温度と最低検知温度との差が所定値以上で、且つ、最高検知温度が局所冷却領域内で検知された場合には、局所冷却モードの冷却時間比率を高くし、最高検知温度が局所冷却領域外で検知された場合には、全体冷却モードの冷却時間比率を高くする請求項記載の定着装置。 The control means, after the cooling means starts cooling the fixing rotator, in the non-sheet passing region, the difference between the maximum detected temperature and the minimum detected temperature by the plurality of temperature detecting means is a predetermined value or more and the maximum If the detected temperature is detected in the local cooling area, increase the cooling time ratio in the local cooling mode.If the detected temperature is detected outside the local cooling area, increase the cooling time ratio in the overall cooling mode. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is raised. 前記制御手段は、前記冷却手段による前記定着回転体の冷却開始後、非通紙領域において、前記複数の温度検知手段による最高検知温度と最低検知温度との差が所定値以上で、且つ、最高検知温度が局所冷却領域内で検知された場合には、局所冷却モードの冷却領域を狭くし、最高検知温度が局所冷却領域外で検知された場合には、局所冷却モードの冷却領域を広くする請求項1又は2記載の定着装置。   The control means, after the cooling means starts cooling the fixing rotator, in the non-sheet passing region, the difference between the maximum detected temperature and the minimum detected temperature by the plurality of temperature detecting means is a predetermined value or more and the maximum If the detected temperature is detected in the local cooling area, the cooling area in the local cooling mode is narrowed. If the maximum detected temperature is detected outside the local cooling area, the cooling area in the local cooling mode is widened. The fixing device according to claim 1. 前記冷却域可変手段は、前記冷却手段からの送風が吹き出す送風口に、回転軸方向に移動可能に設けられた一対の遮蔽板であって、この一対の遮蔽板を移動させることによって送風の吹き出し位置及び開度を調整する請求項1〜3のいずれかに記載の定着装置。   The cooling region varying means is a pair of shielding plates provided at the air outlet through which the air blown from the cooling means blows so as to be movable in the direction of the rotation axis, and blowing the air by moving the pair of shielding plates. The fixing device according to claim 1, wherein a position and an opening degree are adjusted.
JP2012216502A 2012-09-28 2012-09-28 Fixing device Active JP6024959B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012216502A JP6024959B2 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012216502A JP6024959B2 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Fixing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014071234A JP2014071234A (en) 2014-04-21
JP6024959B2 true JP6024959B2 (en) 2016-11-16

Family

ID=50746504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012216502A Active JP6024959B2 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Fixing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6024959B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7263588B2 (en) 2017-11-21 2023-04-24 キヤノン株式会社 image heating device
JP7514443B2 (en) 2020-09-23 2024-07-11 株式会社リコー Heating device, fixing device and image forming apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002287564A (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Konica Corp Image forming apparatus and fixing device
JP2003066762A (en) * 2001-08-23 2003-03-05 Konica Corp Fixing device
JP5106044B2 (en) * 2007-10-30 2012-12-26 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP5858611B2 (en) * 2010-12-08 2016-02-10 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014071234A (en) 2014-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9645533B2 (en) Image forming apparatus with cooling unit for cooling non-sheet passing region
JP4998597B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP6265691B2 (en) Image forming apparatus
JP2011253083A (en) Fixing device and image forming device
JP5506363B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP6024959B2 (en) Fixing device
JP5418568B2 (en) Image forming apparatus
JP2009258243A (en) Fixing device and image forming apparatus including the same
US10345745B2 (en) Image forming apparatus and fixing device that control an air blowing device based on one of a recording material size and a size of a print region of an image
JP5521780B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2013113964A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2011253141A (en) Fixing device and image forming device
JP2010169737A (en) Fixing device and image forming apparatus including the same
JP2012118318A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2011090232A (en) Heating device, fixing device and image forming apparatus
US20190278207A1 (en) Fixing belt member, fixing device, and image forming apparatus
JP5327201B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
US11803148B2 (en) Electric heating device with endless belt
JP5564699B2 (en) Fixing apparatus, fixing heating body, and image forming apparatus
JP5743052B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2012073441A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2012042772A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2023000756A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP4915397B2 (en) Fixing device and image forming apparatus.
JP5834477B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160324

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160915

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160928

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6024959

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150