JP2011253113A - Fixing device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙にトナー画像を形成するにあたり、用紙にトナー画像を転写し、その後、当該用紙が定着装置における一対の定着部材を通過することにより用紙にトナー画像を定着する。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses are known as printers, copiers, and the like. In this image forming apparatus, when a toner image is formed on a sheet, the toner image is transferred to the sheet, and then the sheet passes through a pair of fixing members in the fixing device to fix the toner image on the sheet.
例えば、特許文献1には、定着後の用紙を冷却する冷却装置を備える画像形成装置が開示されている。この冷却装置は、用紙の搬送方向において定着装置の下流に配置されており、具体的には、用紙を搬送する無端ベルトの内周面部分に配置されるヒートシンクなどの放熱部材で構成される。定着後の用紙が無端ベルトにより搬送されることにより放熱部材を通過することで、用紙の冷却が行われる。この放熱部材は、吸気ファンと接続された排気ダクトを併設しており、放出される熱気を装置の外部に排出している。 For example, Patent Document 1 discloses an image forming apparatus including a cooling device that cools a sheet after fixing. This cooling device is disposed downstream of the fixing device in the sheet conveyance direction, and specifically includes a heat radiating member such as a heat sink disposed on an inner peripheral surface portion of an endless belt that conveys the sheet. The sheet after fixing is conveyed by the endless belt and passes through the heat radiating member, whereby the sheet is cooled. The heat dissipating member is provided with an exhaust duct connected to an intake fan, and discharges hot air to the outside of the apparatus.
また、この類の画像形成装置では、加熱および加圧により定着を行う関係上、定着ニップ部を通過した用紙が定着部材に巻き付いたままで定着部材から分離しないという不都合が生じることがある。そこで、定着ニップ部の排紙側から用紙に空気を吹き付けることにより、定着部材から用紙を分離する画像形成装置が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in this type of image forming apparatus, there is a problem that the sheet that has passed through the fixing nip portion is wound around the fixing member and is not separated from the fixing member because fixing is performed by heating and pressing. In view of this, an image forming apparatus that separates a sheet from a fixing member by blowing air onto the sheet from the sheet discharge side of the fixing nip portion is disclosed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に開示された手法によれば、定着装置からの熱が放熱部材に伝達してしまうことで、用紙の冷却性能が低下してしまう可能性がある。また、特許文献2に開示された手法によれば、定着部材に分離風を吹き付ける構成であるため、定着部材の表面温度が低下し、定着温度が低下してしまう虞がある。 However, according to the technique disclosed in Patent Document 1, heat from the fixing device is transferred to the heat radiating member, which may reduce the cooling performance of the paper. Further, according to the technique disclosed in Patent Document 2, since the separation air is blown onto the fixing member, the surface temperature of the fixing member is lowered, and the fixing temperature may be lowered.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、用紙冷却性能の低下を抑制するとともに、分離風による用紙の分離機能を得つつも定着温度の低下を抑制することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress a decrease in fixing temperature while suppressing a decrease in sheet cooling performance and obtaining a sheet separating function by a separation wind.
かかる課題を解決するために、第1の発明は、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、この用紙に転写されたトナー画像に加熱手段からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を送風することにより、定着部材から用紙を分離する送風部と、用紙の搬送経路において定着部よりも下流に配置されて、用紙を冷却する放熱部材と、を有する定着装置を提供する。ここで、送風部は、放熱部材からの放熱によって加熱された気体を吸気し、この吸気した気体を分離風として送風する送風手段と、定着部と放熱部材との間に配置されて、送風手段からの分離風を定着ニップ部における用紙の排紙側に導く送風ダクトと、を有する。 In order to solve this problem, according to a first aspect of the present invention, a sheet is passed through a fixing nip formed by press-contacting a pair of fixing members, and the toner image transferred to the sheet is heated by a heating unit. A fixing unit for fixing the toner image on the sheet, a blowing unit for separating the sheet from the fixing member by blowing gas to the sheet from the sheet discharge side in the fixing nip, and a sheet conveyance path And a heat dissipating member disposed downstream of the fixing unit to cool the paper. Here, the air blowing unit is disposed between the fixing unit and the heat radiating member, and is arranged between the fixing unit and the heat radiating member for sucking the gas heated by the heat radiation from the heat radiating member and blowing the sucked gas as a separation wind. And an air duct that guides the separation air from the sheet to the paper discharge side in the fixing nip portion.
ここで、第1の発明は、送風ダクト内を流れる気体の温度をダクト内温度として検出するダクト内温度検出部と、送風手段が送風する気体の風量を制御する制御部と、をさらに有することが好ましい。この場合、制御部は、ダクト内温度検出部が検出したダクト内温度に基づいて、放熱部材が用紙の冷却性能を維持するために必要な風量を送風手段による気体の風量として決定することが好ましい。 Here, the first invention further includes a duct internal temperature detection unit that detects the temperature of the gas flowing through the air duct as the duct internal temperature, and a control unit that controls the amount of gas blown by the air blowing unit. Is preferred. In this case, it is preferable that the control unit determines the air volume necessary for the heat radiating member to maintain the cooling performance of the paper as the gas air volume by the air blowing unit, based on the duct internal temperature detected by the duct internal temperature detection unit. .
また、第1の発明において、制御部は、決定された気体の風量とダクト内温度とに基づいて、加熱手段に供給する電力を決定することが望ましい。 In the first aspect of the invention, it is desirable that the control unit determines the power to be supplied to the heating unit based on the determined gas flow rate and the duct internal temperature.
また、第2の発明は、トナー画像を用紙に転写する画像形成ユニットと、トナー画像が転写された用紙に定着処理を施す定着ユニットと、用紙の搬送経路において定着ユニットよりも下流に配置されて、用紙を冷却する放熱部材と、を有し、定着ユニットは、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、この用紙上に転写されたトナー画像に加熱手段からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を送風することにより、定着部材から用紙を分離する送風部と、を有する画像形成装置である。ここで、送風部は、放熱部材からの放熱によって加熱された気体を吸気し、この吸気した気体を分離風として送風する送風手段と、定着部と放熱部材との間に配置されて、送風手段からの分離風を定着ニップ部における用紙の排紙側へと導く送風ダクトと、を有する。 According to a second aspect of the present invention, an image forming unit that transfers a toner image onto a sheet, a fixing unit that performs a fixing process on the sheet onto which the toner image has been transferred, and a downstream of the fixing unit in the sheet conveyance path. And a heat radiating member that cools the paper, and the fixing unit heats the toner image transferred onto the paper by passing the paper through a fixing nip formed by pressing the pair of fixing members. A fixing unit that fixes the toner image on the sheet by applying heat from the unit; and a blowing unit that separates the sheet from the fixing member by blowing gas to the sheet from the sheet discharge side in the fixing nip unit. An image forming apparatus having Here, the air blowing unit is disposed between the fixing unit and the heat radiating member, and is arranged between the fixing unit and the heat radiating member for sucking the gas heated by the heat radiation from the heat radiating member and blowing the sucked gas as a separation wind. And an air duct that guides the separation air from the sheet to the paper discharge side in the fixing nip portion.
ここで、第2の発明は、送風ダクト内を流れる気体の温度をダクト内温度として検出するダクト内温度検出部と、ダクト内温度検出部が検出したダクト内温度に基づいて、送風手段が送風する気体の風量を制御する制御部と、をさらに有することが好ましい。 Here, according to the second aspect of the present invention, the air blowing unit is configured to detect the temperature of the gas flowing in the air duct as the air temperature in the duct, and the air blowing means performs air blowing based on the air temperature in the duct detected by the air temperature detector. It is preferable to further include a control unit that controls the air volume of the gas to be performed.
また、制御部は、送風手段が送風する気体の風量とダクト内温度とに基づいて、加熱手段に供給する電力を決定することが好ましい。 Moreover, it is preferable that a control part determines the electric power supplied to a heating means based on the air volume of the gas which a ventilation means blows, and the temperature in a duct.
そして、第2の発明において、制御部は、印刷指令にともない用紙にトナー画像を形成する画像形成モードにおいて、定着部を通過する用紙の種類に基づいて送風手段による気体の風量を決定するが好ましい。 In the second invention, it is preferable that the control unit determines the air volume of the gas by the blowing unit based on the type of the paper passing through the fixing unit in the image forming mode in which the toner image is formed on the paper in accordance with the print command. .
この場合、制御部は、ダクト内温度検出部が検出したダクト内温度と、決定した気体の風量とに基づいて、送風手段から送風される気体による定着部の熱損失を推定し、この推定結果に基づいて加熱手段に供給する電力を決定するが望ましい。 In this case, the control unit estimates the heat loss of the fixing unit due to the gas blown from the blowing unit based on the duct internal temperature detected by the duct internal temperature detection unit and the determined gas flow rate. It is desirable to determine the power supplied to the heating means based on the above.
また、第2の発明において、制御部は、画像形成が可能な状態で印刷指令を待機するスタンバイモードにおいて、ダクト内温度検出部が検出したダクト内温度に基づいて、放熱部材が用紙の冷却性能を維持するために必要な風量を送風手段による気体の風量として決定することが好ましい。 In the second aspect of the invention, in the standby mode in which the control unit waits for a print command in a state where image formation is possible, the heat radiating member has a sheet cooling performance based on the duct internal temperature detected by the duct internal temperature detection unit. It is preferable to determine the air volume necessary for maintaining the air volume as the gas air volume by the blowing means.
この場合、第2の発明は、送風ダクト内を流れる気体の向きを切り替える風向板をさらに有していてもよい。そして、制御部は、風向板を制御して定着ニップ部へと吹き出される気体の風量を抑制するとともに、加熱手段に供給する電力を、所定の定着温度に対応した基準電力と比較して低下させることが好ましい。 In this case, the second invention may further include a wind direction plate for switching the direction of the gas flowing in the air duct. The control unit controls the wind direction plate to suppress the amount of gas blown out to the fixing nip, and reduces the power supplied to the heating unit as compared with the reference power corresponding to the predetermined fixing temperature. It is preferable to make it.
また、第2の発明において、制御部は、電力消費を抑制するスリープモードにおいて、送風手段からの送風を停止するとともに、加熱手段に供給する電力を、所定の定着温度に対応した基準電力と比較して低下させることが好ましい。 In the second invention, in the sleep mode for suppressing power consumption, the control unit stops the blowing from the blowing unit and compares the power supplied to the heating unit with a reference power corresponding to a predetermined fixing temperature. Therefore, it is preferable to lower the thickness.
さらに、第2の発明において、制御部は、スリープモードからスタンバイモードに移行する復帰モードにおいて、所定の定着温度に対応した基準電力に加熱手段に供給する電力を増加させ、風向板を制御して定着ニップ部へと吹き出される気体の風量を抑制するとともに、放熱部材が用紙の冷却性能を維持するために必要な風量を送風手段による気体の風量として決定することが好ましい。 Furthermore, in the second invention, the control unit controls the wind direction plate by increasing the power supplied to the heating means to the reference power corresponding to the predetermined fixing temperature in the return mode in which the sleep mode is switched to the standby mode. It is preferable to determine the amount of air necessary for the heat radiating member to maintain the cooling performance of the sheet as the amount of gas blown by the blowing unit while suppressing the amount of gas blown to the fixing nip portion.
本発明によれば、定着部と放熱部材との間にダクトが存在することでダクトが緩衝層として機能するので、定着部から放熱部材への熱伝達を抑制することができる。これにより、放熱部材による用紙の冷却性能の低下を抑制することができる。また、放熱部材からの放熱により加熱された気体を分離風として利用することで、分離風の温度を高めることができる。これにより、分離風による用紙のエア分離機能を得つつも定着温度の低下を抑制することができる。 According to the present invention, since the duct functions as a buffer layer because the duct exists between the fixing unit and the heat dissipation member, heat transfer from the fixing unit to the heat dissipation member can be suppressed. Thereby, the fall of the cooling performance of the paper by a heat radiating member can be suppressed. Moreover, the temperature of a separation wind can be raised by utilizing the gas heated by the thermal radiation from a heat radiating member as a separation wind. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the fixing temperature while obtaining the air separation function of the paper by the separation wind.
図1は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置1を模式的に示す構成図である。画像形成装置1は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。 FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, for example, and forms a full-color image by arranging a plurality of photoconductors facing a single intermediate transfer belt in a vertical direction. A tandem type color image forming apparatus.
画像形成装置1は、図示しない原稿読取装置、露光部15Y,15M,15C,15K、帯電・現像ユニット20Y,20M,20C,20K、中間転写ベルト23、定着装置(定着ユニット)30を主体に構成され、これらが一つの筐体内に収められている。
The image forming apparatus 1 mainly includes a document reading device (not shown),
原稿読取装置は、装置筐体の上部に備えられた自動原稿送り装置(図示せず)を有し、搬送中の原稿の画像を読み取り、得られた画像信号に画像処理を行う。具体的には、原稿読取装置は、原稿の画像をランプにて照射し、その反射光を撮像素子の受光面に結像させる。撮像素子は入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。原稿読取装置は、この画像信号に対して、A/D変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、後述する画像形成制御部60(図4参照)に画像データとして出力する。なお、画像形成制御部60に入力される画像データとしては、原稿読取装置で読み取ったものに限られず、例えば、画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。
The document reading apparatus has an automatic document feeder (not shown) provided at the upper part of the apparatus housing, reads an image of a document being conveyed, and performs image processing on the obtained image signal. Specifically, the document reading device irradiates an image of the document with a lamp and forms an image of the reflected light on the light receiving surface of the image sensor. The image sensor photoelectrically converts incident light and outputs a predetermined image signal. The document reading apparatus performs processing such as A / D conversion, shading correction, and compression on the image signal, and outputs the image signal to the image formation control unit 60 (see FIG. 4) described later. Note that the image data input to the image forming
個々の露光部15Y〜15Kは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成される。各露光部15Y〜15Kは、画像データをもとに画像形成制御部60から出力される出力情報に対応して、後述する感光体ドラム21Y,21M,21C,21Kの表面をレーザビームにより走査露光する。
Each of the
帯電・現像ユニット20Yは、感光体ドラム21Yと、その周辺に配置されている帯電・現像部22Yを主体に構成されており、イエローに対応するトナー画像を感光体ドラム21Y上に形成する。また、残余の帯電・現像ユニット20M,20C,20Kも、帯電・現像ユニット20Yと同様な構成であり、感光体ドラム21M,21C,21Kの周辺に、帯電・現像部22M,22C,22Kがそれぞれ配置されており、マゼンダ、シアン、ブラックに対応するトナー画像を感光体ドラム21M,21C,21K上にそれぞれ形成する。
The charging / developing
各感光体ドラム21Y〜21Kは、帯電・現像部22Y〜22Kによりその表面が一様に帯電させられており、上述した露光部15Y〜15Kによる走査露光により、個々の感光体ドラム21Y〜21Kには潜像が形成される。さらに、帯電・現像部22Y〜22Kは、トナーで現像することによって感光体ドラム21Y〜21K上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム21Y〜21K上にはトナー画像が形成される。個々の感光体ドラム21Y〜21K上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト23上の所定位置に逐次転写される。
The surface of each of the
一方、用紙Pは、矢印Aで示すように、図示しない用紙収納トレイから給紙され、搬送路に設けられる給紙ローラ50、レジストローラ51などを経て、転写ローラ24へと搬送される。転写ローラ24は、中間転写ベルト23上に転写されたトナー画像を、レジストローラ51によってタイミングが取られて送り出された用紙Pに転写する。
On the other hand, as indicated by an arrow A, the paper P is fed from a paper storage tray (not shown), and is transported to the
これらの各要素、すなわち、露光部15Y〜15K、帯電・現像ユニット20Y〜20K、中間転写ベルト23および転写ローラ24は、画像形成ユニットを構成する。すなわち、画像形成部は、(1)感光体ドラム21Y〜21Kを帯電させる、(2)露光部15Y〜15Kにより感光体ドラム21Y〜21K上に静電潜像を形成する、(3)形成された静電潜像にトナーを付着させる、(4)感光体ドラム21Y〜21K上のトナー画像を中間転写ベルト23に一次転写させる、(5)中間転写ベルト23上のトナー画像を用紙Pに二次転写させる、という一連のプロセスを通じて、用紙Pにトナー画像を転写する機能を担っている。
Each of these elements, that is, the
転写されたトナー画像、すなわち、未定着な状態のトナー画像を定着対象面に備える用紙Pは、搬送ベルト52を介して、定着装置30に送られる。定着装置30は、後述するように、用紙Pを加圧および加熱することによって、トナー画像を用紙Pへ定着させる。
The sheet P having the transferred toner image, that is, the unfixed toner image on the fixing target surface, is sent to the fixing
排紙部40は、排紙ローラやガイド部材(図示せず)などを備え、定着部25による定着処理を終えた用紙Pを搬送して、装置筐体の外部側面に取り付けられた用紙トレイ(図示せず)に用紙Pを排出する。
The
さらに、用紙Pの裏面にも画像形成を行う場合、排紙部40はガイド部材により、表面のトナー画像の定着処理を終えた用紙Pを下方にある反転ローラ41に搬送する。反転ローラ41は、用紙Pの後端を挟持した後、逆送することによって用紙Pを反転させて、再給紙搬送路42に送り出す。
Further, when image formation is performed also on the back surface of the paper P, the
また、本実施形態において、排紙部40は、定着装置30を通過した後の用紙Pを冷却する用紙冷却部45を備えており、用紙冷却部45は、用紙Pの搬送経路において定着装置30よりも下流に配置されている。用紙冷却部45は、熱が伝導しやすいアルミや銅などの金属で構成された板状部材の表面に複数の放熱フィンを備えるヒートシンク(放熱部材)46を有しており、用紙Pの搬送路を構成する部材と面接触した状態で配置されている。このヒートシンク46は、搬送路およびこの搬送路を搬送される用紙Pの熱の吸収およびその熱の放熱を行い、これにより、定着装置30において加熱された用紙Pを冷却する。
Further, in the present embodiment, the
また、用紙冷却部45は、冷却ファン47および外気導入ダクト48を備えており、冷却ファン47を動作させることにより、装置筐体の外部の空気を外気導入ダクト48を介してヒートシンク46へと供給することができる。冷却ファン47によりヒートシンク46に外気を供給することにより、ヒートシンク46における熱交換(放熱)効率の向上を図ることができる。
In addition, the
ここで、用紙Pの搬送路を介して用紙冷却部45と対向する側には、用紙冷却部45の下面に沿って用紙Pを搬送する用紙搬送部49が設けられている。この用紙搬送部49は、例えば、無端ベルト49aを主体に構成されるベルト搬送機構であり、無端ベルト49aは図示しない複数のローラ(図示せず)によって保持されている。この無端ベルト49aは、当該ベルトを保持するローラのそれぞれが回転駆動することにより、図中の矢印方向へと所定の速度で回転する。
Here, on the side facing the
また、用紙搬送部49には、吸着ダクト49bおよびサクションファン49cがさらに備えられている。このサクションファン49は無端ベルト49aの下方に設けられた吸着ダクト49内に設けられており、サクションファン49が空気を吸気することにより、搬送される用紙Pを無端ベルト49a側へと吸着し、これにより、用紙Pの搬送性能の向上を図っている。吸着ダクト49は、例えば、後述する排気ダクト37eへと接続されている。
The
図2は、定着装置30を中心とした画像形成装置1の要部を模式的に示す断面図である。定着装置30は、定着部31と、送風部35とで構成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a main part of the image forming apparatus 1 with the fixing
定着部31は、定着上ローラ32と、定着下ローラ33とを主体に構成されている。定着上ローラ32および定着下ローラ33は、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ32および定着下ローラ33の圧接部には定着ニップ部NPが形成されている。ここで、定着ニップ部NPにおける用紙Pの通過に際して、用紙面の上方に定着上ローラ32が配置されており、用紙面の下方に定着下ローラ33が配置されている。
The fixing
定着上ローラ32は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。定着上ローラ32の内部には、定着上ローラ32の加熱用、すなわち、用紙P上のトナー画像を熱定着させるための加熱手段としてのヒータ34が内蔵されている。このヒータ34からの輻射熱により定着上ローラ32が加温される。定着上ローラ32は、図示しない駆動手段(例えば、モータ)から動力が伝達されることにより、用紙Pの通過速度に合わせて回転駆動する。
The fixing
定着下ローラ33は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。なお、定着下ローラ33は、定着上ローラ32と同様にヒータ(図示せず)を内蔵することが可能であり、熱定着のため熱を補助的に与えることができるように構成されている。
The
用紙Pは、定着対象面が定着上ローラ32と向き合う格好で搬送されており、用紙Pの搬送過程において定着ニップ部NPを通過する。これにより、定着上ローラ32および定着下ローラ33による加圧および定着上ローラ32の有する熱の作用を通じて、用紙Pの定着対象面へのトナー画像の定着が行われる。
The sheet P is conveyed in such a manner that the surface to be fixed faces the upper fixing
送風部35は、送風ファン36と、送風ダクト37とで構成されており、用紙Pの搬送経路において定着部31よりも下流に配置されている。送風ファン36は、用紙冷却部45であるヒートシンク46の周囲に複数配置されており、送風ダクト37は、ヒートシンク46と定着上ローラ32との間、具体的には、ヒータ34の放熱からヒートシンク46を遮るような格好で配置されている。送風ファン36から送風された空気は、送風ダクト37の内部を流れた後に送風ダクト端部(吹出口37a)より排出され、吹出口37aから吹き付けられる空気(分離風)の風圧により用紙Pが定着上ローラ32から分離される(エア分離)。
The
送風ファン36は、回転するファンにより空気(分離風)を送風する送風手段であり、多数の前向き羽根を回転可能に備える多翼ファンである。本実施形態の送風ファン36は、回転数が制御されることにより、分離風を送風したり、分離風の送風を停止したり、また、分離風の風量を調節することができる。この送風ファン36は、空気の吸気口がヒートシンク46と対向するように配置されており、冷却ファン47からヒートシンク46を経由した空気、または、ヒートシンク46の周囲からヒートシンク46を経由した空気を内部に吸気し、これを分離風として送風する。すなわち、送風ファン57は、ヒートシンク46の放熱によって加熱された気体を吸気し、これを分離風として送風する。
The
送風ダクト37は、アルミニウムなどの金属で構成され、図2の紙面方向において定着上ローラ32とほぼ同じ幅を有するダクトである。送風ダクト37は、これを機能的に捉えた場合、定着ニップ部NPに向けて空気を吹き出す吹出口37aと、吹出口37aへ向けて空気を導く送風ガイド部37bとで構成されている。送風ファン36から送風された空気は、送風ガイド部37bにより導かれ、吹出口37aから排出される。
The
送風ダクト37の吹出口37aは、定着ニップ部NPの排紙側の正面(用紙Pの搬送経路上)よりも定着上ローラ32側へとシフトした位置、かつ、ローラの接線方向から定着上ローラ32へと分離風が流れるような位置に配置されている。このような吹出口37aの配置は、定着ニップ部NPにおいて用紙Pと接触する定着上ローラ32および定着下ローラ33のうち、用紙Pの定着対象面に接触する定着上ローラ32の方が、用紙Pの巻き付き傾向が強いとの知得に基づくものである。
The
一方、送風ダクト37の送風ガイド部37bは、定着上ローラ32(ヒータ34)と対向するようにダクト壁面を備えており、定着上ローラ32からの輻射熱(ヒータ34に起因した輻射熱)を受ける熱受面となる。そのため、送風ダクト37は、熱受面により輻射熱を受けることにより、送風ガイド部37bの内部を流れる空気(分離風)との間で熱交換を行い、これにより、分離風を加温することができる。また、このような熱交換によりヒータ34からの熱が分離風に吸収され、また、送風ダクト37内を流れる空気が緩衝層として機能するため、ヒータ34の放熱方向において送風ダクト37の後段に位置するヒートシンク46への熱伝達を抑制することができる。
On the other hand, the air blowing
また、この送風ダクト37には、送風ガイド部37bを流れる分離風を排気する排気ダクト37eと、分離風の流れを変更することにより吹出口37aから吹き出される分離風の風量を抑制する風向板37c,37dとが設けられている。一方の風向板(第1の風向板)37cは、吹出口37aへと至る分離風の流れを規制する機能を担っており、また、他方の風向板(第2の風向板)37dは、排気ダクト37eへの分離風の流れを規制する機能を担っている。それぞれの風向板37c,37dは、図示しない駆動機構により回動可能に構成されており、その回動位置を変更することにより、分離風の流れを変更することができる。
The
図2に示すように、風向板37c,37dが通常位置に設定されている場合、第1の風向板37cは、吹出口37aへと至る流路を開放し、また、第2の風向板37dは、排気ダクト37eへと繋がる開口部を閉塞する。この場合、送風ファン36からの分離風は、吹出口37aから排出され、定着ニップ部NPへと吹き付けられる。
As shown in FIG. 2, when the
一方、図3に示すように、風向板37c,37dが吹出停止位置に設定されている場合、第1の風向板37cは、吹出口37aへと至る流路を閉塞し、また、第2の風向板37dは、排気ダクト37eへと繋がる開口部を開放する。この場合、送風ファン36からの分離風は、吹出口37aからは排出されず、排気ダクト37eへと流れ、これにより、定着ニップ部NPへの吹き出しが停止される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the
また、風向板37c,37dの回動位置は、通常位置と吹出停止位置との間の任意の位置(以下「中間位置」という)に設定することが可能であり、この中間位置に応じて、吹出口37aから排出される分離風の風量を調節することもできる。
Further, the rotational position of the
図4は、本実施形態にかかる画像形成装置1の制御系を概略的に示すブロック図である。画像形成装置1の制御系は、画像形成制御部60と、定着制御部70とを主体に構成されている。画像形成制御部60と、定着制御部70とは相互に通信可能に構成されている。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a control system of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. The control system of the image forming apparatus 1 mainly includes an image
画像形成制御部60としては、例えばCPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。画像形成制御部60は、ROMに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて画像形成装置1の動作状態を制御する。
As the image
この画像形成制御部60は、画像形成装置1の本体上部に設けられる操作部(図示せず)を通じて設定される情報、あるいは、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置から入力画像データとともに受信した情報から、印刷条件、例えば片面・両面の印刷種別、用紙の種別(例えば、サイズ、普通紙・厚紙といった用紙の種類や斤量など)、画像の濃度や倍率などを取得することができる。なお、操作部としては、例えば、ディスプレイ上に表示される情報に従い、入力操作を行うことが可能なタッチパネルを用いることができる。
The image forming
画像形成制御部60は、画像形成装置1の各部を制御することにより、以下に示す一連のプロセスを実行し、これにより、搬送される用紙Pにトナー画像を転写する。
(1)感光体21Y〜21Kを帯電させる
(2)露光部15Y〜15Kにより感光体21Y〜21K上に静電潜像を形成する
(3)形成された静電潜像にトナーを付着させる
(4)感光体21Y〜21K上のトナー画像を中間転写ベルト23に一次転写させる
(5)用紙Pを搬送する
(6)中間転写ベルト23上のトナー画像を用紙Pに二次転写させる
The image forming
(1) Charge the
また、画像形成制御部60は、ヒートシンク46が用紙Pの冷却性能を維持するために必要な風量を得ることができるように、冷却ファン47を制御する。なお、冷却ファン47の制御は、後述する定着制御部70により、分離風用の送風ファン36の制御と対応させて制御してもよい。
Further, the image
定着制御部70としては、例えばCPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。定着制御部3は、ROMに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて定着装置30の動作状態を制御する。
As the fixing
この定着制御部70には、ダクト内温度センサ75および定着温度センサ76を含む各種センサからの検出信号が入力されている。ダクト内温度センサ75は、送風ダクト37の内部に設けられており、送風ダクト37内の分離風の温度(以下「ダクト内温度」という)を検出する。定着温度センサ76は、定着上ローラ32の表面温度を検出するセンサであり、この表面温度を通じて、定着部31による熱定着の温度(定着温度)を検出する。
Detection signals from various sensors including the duct
定着制御部70は、これを機能的に捉えた場合、メイン制御部71と、ヒータ制御部72と、ファン制御部73とを有している。
The fixing
メイン制御部71は、画像形成制御部60からの信号や各種センサ信号を参照した上で、定着装置30の各部を制御することにより、用紙Pへのトナー画像の定着を制御する。例えば、メイン制御部71は、画像形成制御部60からの信号に基づいて、定着上ローラ32および定着下ローラ33の回転タイミングおよび回転速度をそれぞれ制御する。
The
また、本実施形態との関係において、メイン制御部71は、各種のセンサ信号に基づいて、送風ファン36による分離風の風量の指令値である風量指令値を演算したり、ヒータ34の電力指令値を演算したりする。通常、メイン制御部71は、基準となる風量(基準風量)を風量指令値として設定するが、画像形成装置1の動作シーンに応じて基準風量から変更した値を風量指令値として演算する。なお、制御パラメータである風量は、送風ファン36から送風される分離風の出力を示すものであり、単に、風量のみならず、風速、風圧などといった状態量を広く含む意味で用いる。また、メイン制御部71は、用紙Pへのトナー画像の定着に際して必要となる定着温度に対応したヒータ電力(基準電力)を電力指令値として設定するが、画像形成装置1の動作シーンに応じて基準電力から変更した値を電力指令値として演算する。そして、メイン制御部71は、風量指令値や電力指令値などをヒータ制御部72やファン制御部73に出力する。
In relation to the present embodiment, the
ヒータ制御部72は、メイン制御部71から取得した電力指令値を参照した上で、定着上ローラ32に内蔵されるヒータ34に供給される電力(ヒータ電力)、すなわち、ヒータ34の出力である定着温度を制御する。
The
ファン制御部73は、メイン制御部71から取得した風量指令値を参照した上で、送風ファン36の状態、具体的には、送風ファン36からの分離風の風量を制御する。
The
以下、図5〜8を参照して、定着制御部70による制御手順について説明する。定着制御部70は、画像形成装置1の動作シーンと対応して、「スタンバイモード」、「画像形成モード」、「スリープモード」、「移行モード」を含む4つの制御モードを備えている。
Hereinafter, a control procedure by the fixing
(1)スタンバイモード
「スタンバイモード」は、画像形成が可能な状態で印刷指令を待機している状態(スタンバイ状態)において実行される制御であり、定着制御部70は、図5に示すフローチャートに従って定着装置30を制御する。なお、「スタンバイモード」は、「画像形成モード」または「スリープモード」へ移行するまで、所定の周期で実行される。
(1) Standby Mode “Standby mode” is control executed in a state where a print command is awaited (standby state) in a state where image formation is possible, and the fixing
まず、ステップ10(S10)において、メイン制御部71は、ダクト内温度センサ75が検出するダクト内温度を読み込む。
First, in step 10 (S10), the
ステップ11(S11)において、メイン制御部71は、ヒートシンク冷却用風量を決定する。このヒートシンク冷却用風量は、ヒートシンク46が用紙Pの冷却性能を維持するために必要な送風ファン36の風量である。エア分離用の送風ファン36は、ヒートシンク46側から空気を取り込んで分離風を送風する関係上、送風ファン36が動作することにより、ヒートシンク46を通過する空気によりヒートシンク46が冷却される。また、送風ダクト37を介して定着ニップ部NPへと供給される分離風は、ヒートシンク46を通過した空気であるため、その分離風の温度であるダクト内温度には、ヒートシンク46の温度状態が反映されている。そのため、このダクト内温度を通じて、ヒートシンク46の冷却能力を推定することができる。例えば、ダクト内温度が高い程、ヒートシンク46による冷却能力が低いことが推定される。
In step 11 (S11), the
そこで、メイン制御部71は、ヒートシンク46による用紙Pへの冷却能力を考慮して、ダクト内温度が一定値以下となるように、すなわち、ヒートシンク46により所定の用紙冷却能力が確保されるように、ヒートシンク冷却用風量を決定する。例えば、メイン制御部71は、ヒートシンク46の冷却能力を判断するための基準温度を有しており、ダクト内温度が基準温度よりも高い程、基準風量よりも増大させた風量をヒートシンク冷却用風量として決定するといった如くである。
Therefore, the
そして、メイン制御部71は、決定されたヒートシンク冷却用風量を風量指令値としてファン制御部73に出力する。これにともない、ファン制御部73は、風量指令値であるヒートシンク冷却用風量に基づいて、送風ファン36を制御する。
Then, the
ステップ12(S12)において、メイン制御部71は、風向板37c,37dを制御して、風向板37c,37dを通常位置から吹出停止位置へと制御する。風向板37c,37dを吹出停止位置に設定することにより、定着部31への分離風の吹き付けが停止されるため、ヒートシンク冷却にともなう定着温度の低下を抑制することができる。なお、メイン制御部71は、定着温度の低下を招かない程度にダクト内温度が高いと判断される場合、風向板37c,37dを通常位置のまま継続させたり、中間位置に制御してもよい。
In step 12 (S12), the
ステップ13(S13)において、メイン制御部71は、ヒータ34の消費電力を抑制すべく、所定の電力指令値をヒータ制御部72に出力する。ステップ12における風向板37c,37dの制御にともない、定着部31への分離風の吹き付けが抑制される。そのため、定着部31に対して分離風の吹き付けが継続されているシーンと比較して、定着部31の温度低下が抑制される。そのため、分離風の吹き付け停止にともない、定着温度を維持するためのヒータ34の電力は低く設定することができる。ステップ13では、このような観点から、メイン制御部71は、基準電力よりも低い電力を電力指令値として決定し、ヒータ制御部72に指示する。電力指令値を取得したヒータ制御部72は、当該電力指令値に基づいてヒータ34の電力を制御する。
In step 13 (S 13), the
(2)画像形成モードモード
「画像形成モードモード」は、印刷指令にともない用紙Pにトナー画像を形成する際に実行される制御であり、定着制御部70は、図6に示すフローチャートに従って定着装置30を制御する。メイン制御部71は、画像形成制御部60から画像データの入力にともない印刷指令を取得すると、前述の「スタンバイモード」から「画像形成モードモード」に移行する。
(2) Image Forming Mode Mode The “image forming mode mode” is control executed when a toner image is formed on the paper P in accordance with a print command, and the fixing
まず、ステップ20(S20)において、メイン制御部71は、画像形成制御部60から取得される印刷条件(具体的には、用紙の種別)に基づいて、エア分離に必要な風量(以下「分離用風量」という)を決定する。エア分離では、定着対象となる用紙Pの種別(サイズ、用紙Pの種類や斤量など)に応じて、用紙Pを定着上ローラ32から分離するための適切な風量が存在する。例えば、普通紙は基準風量を分離用風量とすれば足りるが、薄紙は普通紙と比較して定着上ローラ32へ巻き付いた際に分離に大きな風量を要するため、基準風量よりも大きな風量を分離用風量とする必要があるといった如くである。そこで、用紙Pの種類と分離用風量との対応関係を実験やシミュレーションを通じて取得しておくことで、メイン制御部71には、当該関係を規定したマップが用意されている。メイン制御部71は、マップを参照した上で、用紙Pの種別に応じた分離用風量を設定する。
First, in step 20 (S20), the
そして、メイン制御部71は、決定された分離用風量を風量指令値としてファン制御部73に出力する。これにともない、ファン制御部73は、風量指令値である分離用風量に基づいて、送風ファン36を制御する。また、メイン制御部71は、風向板37c,37dが通常位置以外に設定されている場合には、通常位置へと制御する。
Then, the
ステップ21(S21)において、メイン制御部71は、ダクト内温度センサ75が検出したダクト内温度を読み込む。
In step 21 (S21), the
ステップ22(S22)において、メイン制御部71は、分離用風量とダクト内温度とに基づいて、ヒータ電力を制御する。分離風が用紙Pの種類に応じて可変となるため、分離風の風量とその分離風の温度とによっては定着部31の温度が規定の定着温度から低下する可能性がある。そこで、このステップ22では、まず、メイン制御部71は、分離用風量とダクト内温度とから、定着温度に対する定着部31の温度低下量、すなわち、温度損失を算出する。この温度損失の演算は、必要なデータを実験やシミュレーションを通じて取得しておくことで、分離用風量とダクト内温度とを入力するマップにより演算してもよいし、演算式から演算してもよい。そして、メイン制御部71は、温度損失を考慮した上で、定着部31において定着温度が維持できるようなヒータ電力を決定する。例えば、メイン制御部71は、温度損失が大きい程、基準電力よりも大きな値をヒータ電力として決定するといった如くである。
In step 22 (S22), the
そして、メイン制御部71は、決定されたヒータ電力を電力指令値としてヒータ制御部72に出力する。これにともない、ヒータ制御部72は、電力指令値に基づいて、ヒータ34を制御する。
Then, the
ステップ23(S23)において、メイン制御部71は、最終紙が定着部31を通過したか否か、すなわち、1個のジョブに含まれる定着対象となる一枚以上の用紙Pのうち、最後に定着処理が行われる用紙Pが定着ニップ部NPを通過したか否かを判断する。このステップ23において肯定判定された場合、すなわち、最終紙が定着部31を通過した場合には、本処理を終了する。一方、ステップ23において否定判定された場合、すなわち、定着部31を通過した用紙Pが最終紙ではない場合には、ステップ24(S24)に進む。
In step 23 (S23), the
ステップ24において、メイン制御部71は、定着温度センサ76から定着上ローラ32の表面温度を読み込む。そして、ステップ22に戻り、メイン制御部71は、定着上ローラ32の表面温度を参照して、ヒータ電力をフィードバック制御する。
In
(3)スリープモード
「スリープモード」は、電力消費を抑制した状態で画像形成装置1を運転するスリープ状態において実行される制御であり、定着制御部70は、図7に示すフローチャートに従って定着装置30を制御する。メイン制御部71は、電源投入後もしくは直近の印刷指令に対応する画像形成動作の終了後、所定時間継続して印刷指令が入力されない場合、あるいは、ユーザにより指示された場合に、前述の「スタンバイモード」から「スリープモード」に移行する。
(3) Sleep Mode “Sleep mode” is control executed in a sleep state in which the image forming apparatus 1 is operated in a state where power consumption is suppressed, and the fixing
まず、ステップ30(S30)において、メイン制御部71は、風向板37c,37dを制御して、風向板37c,37dを通常位置から吹出停止位置へと制御する。
First, in step 30 (S30), the
ステップ31(S31)において、メイン制御部71は、送風ファン53からの風量がゼロとなるような風量指令値をファン制御部73に出力する。これにともない、ファン制御部73は、風量指令値に基づいて送風ファン36を制御し、これにより、送風ファン36の運転が停止する。
In step 31 (S31), the
ステップ32(S32)において、メイン制御部71は、ヒータ34の消費電力を抑制すべく、スリープ状態において設定すべき所定の低消費電力を電力指令値としてヒータ制御部72に出力する。そして、電力指令値を取得したヒータ制御部72は、当該電力指令値に基づいてヒータ34の電力を制御する。
In step 32 (S32), the
(4)移行モード
「移行モード」は、前述の「スリープモード」から「スタンバイモード」へと移行する際に実行される制御であり、定着制御部70は、図8に示すフローチャートに従って定着装置30を制御する。メイン制御部71は、画像形成制御部60からスタンバイ状態への復帰指令を取得すると、前述の「スリープモード」から「移行モード」へ移行し、「移行モード」を実行した後に「スタンバイモード」へと移行する。
(4) Transition Mode The “transition mode” is a control executed when shifting from the “sleep mode” to the “standby mode”, and the fixing
まず、ステップ40(S40)において、メイン制御部71は、スリープ状態の低消費電力の状態から熱定着が可能な状態へとヒータ電力を増加させるべく、基準電力を電力指令値として決定し、この電力指令値をヒータ制御部72に指示する。
First, in step 40 (S40), the
ステップ41(S40)において、メイン制御部71は、風向板37c,37dを制御して、風向板37c,37dを通常位置から吹出停止位置または中間位置へと制御する。風向板37c,37dを吹出停止位置に設定することにより、定着部31への分離風の吹き付けが停止されるため、ヒートシンク冷却にともなう定着温度の低下を抑制することができる。
In step 41 (S40), the
ステップ42(S42)において、メイン制御部71は、ダクト内温度センサ75からダクト内温度を読み込む。
In step 42 (S42), the
ステップ43(S43)において、メイン制御部71は、前述したステップ11と同様に、ヒートシンク46による用紙Pへの冷却能力を考慮して、ダクト内温度が一定値以下となるように、すなわち、ヒートシンク46により所定の用紙冷却能力が確保されるように、ヒートシンク冷却用風量を決定する。例えば、メイン制御部71は、ヒートシンク46の冷却能力を判断するための基準温度を有しており、ダクト内温度が基準温度よりも高い程、基準風量よりも増大させた風量をヒートシンク冷却用風量として決定するといった如くである。
In step 43 (S43), the
なお、ステップ41の処理では、ヒートシンク冷却用風量の設定にともない定着温度が低下することを抑制する観点から、メイン制御部71は、風向板37c,37dを吹出停止位置に設定している。しかしながら、定着部31における定着温度は、送風ファン36からの分離風(基準風量)を加味した温度に設定されているため、風向板37c,37dを吹出停止位置に設定することで、定着温度が過渡的に増加してしまうことが考えられる。
In the process of
そこで、メイン制御部71は、ステップ41の処理において、風向板37c,37dを通常位置から吹出停止位置へと制御するタイミングを遅延させてもよい。遅延させるタイミングとしては、ダクト内温度が一定以下となるまで遅延させるといった如くである。
Therefore, the
このように本実施形態において、画像形成装置1は、用紙Pの搬送経路において定着部31よりも下流に配置されて、用紙Pを冷却するヒートシンク46を有している。また、定着装置30において、送風部35は、ヒートシンク46からの放熱によって加熱された空気を吸気し、この吸気した空気を分離風として送風する送風ファン36と、定着部31とヒートシンク46との間に配置されて、送風ファン36からの分離風を定着ニップ部NPにおける用紙Pの排紙側に導く送風ダクト37とを有している。
As described above, in the present embodiment, the image forming apparatus 1 includes the
かかる構成によれば、定着部31とヒートシンク46との間に送風ダクト37が存在しており、送風ダクト37内を分離風が通過することで、送風ダクト37および内部を流通する分離風が緩衝層として機能する。これにより、定着部31からヒートシンク46への熱伝達を抑制することができる。そのため、ヒートシンク46による用紙Pの冷却性能の低下を抑制することができる。また、ヒートシンク46からの放熱により加熱された空気を分離風として利用することで、分離風の温度を高めることができる。これにより、分離風による用紙Pのエア分離機能を得つつも定着温度の低下を抑制することができる。
According to such a configuration, the
また、分離風がヒートシンク46の排熱を兼ねているため、排熱を有効利用し、熱の循環効率を高めることができる。これにより、装置のエネルギー効率を高めることができ、ひいては、ヒータ電力の抑制を図ることができる。
In addition, since the separated air also serves as exhaust heat of the
さらに、エア分離用の送風ダクト37を緩衝層として用いることで、断熱部材を別途用意する必要もない。そのため、構造の複雑化を招くことなく、また、装置の大型化や部品点数の増加を抑制することができる。
Furthermore, it is not necessary to separately prepare a heat insulating member by using the
また、本実施形態において、定着制御部70は、ダクト内温度に基づいて、ヒートシンク46が用紙Pの冷却性能を維持するために必要な風量を、送風ファン36による分離風の風量として決定する。また、定着制御部70は、決定された分離風の風量とダクト内温度とに基づいてヒータ34に供給する電力を決定する。
Further, in the present embodiment, the fixing
ダクト内温度は、ヒートシンク46の冷却能力を知る上での指針となり、これにより、ヒートシンク46が用紙Pの冷却性能を維持するために必要な風量を、送風ファン36により得ることができる。また、ダクト内温度と、分離風の風量とは、定着部31の定着温度の温度損失を知る上での指針となり、これにより、定着温度を一定に保つようにヒータ電力を制御することができる。そのため、ヒートシンク46による用紙Pの冷却性能の低下を抑制し、また、定着温度の低下を抑制することができる。その結果、ヒータ電力を適切に制御することが可能となるため、不要な電力消費を抑制することができる。
The temperature in the duct serves as a guideline for knowing the cooling capability of the
また、本実施形態において、定着制御部70は、画像形成モードにおいて、定着部31を通過する用紙Pの種類に基づいて送風ファン36による分離風の風量を決定する。かかる構成によれば、用紙Pに応じて分離風の風量を適切に決定することができるので、分離風による用紙Pの分離を効果的に行うことができる。また、分離風がヒートシンク46の放熱により加温されているため、これを加温しないケースと比較して、定着部31の熱損失を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the fixing
ここで、定着制御部70は、ダクト内温度と、用紙Pの種類に応じて決定した分離風の風量とに基づいて、送風ファン36から送風される分離風による定着部31の熱損失を推定し、この推定結果に基づいてヒータ34に供給する電力を決定する。かかる構成によれば、分離風がヒートシンク46の放熱により加温されているため、これを加温しないケースと比較して、定着部31の熱損失を低減することができる。また、エア分離を実現するために定着部31に分離風が送風されるものの、この熱損失を考慮してヒータ電力が制御されるので、定着温度の低下を有効に抑制することができる。
Here, the fixing
また、本実施形態において、定着制御部70は、スタンバイモードにおいて、ダクト内温度に基づいて、ヒートシンク46が用紙Pの冷却性能を維持するために必要な風量を送風ファン36による分離風の風量として決定している。かかる構成によれば、ヒートシンク46による用紙Pの冷却性能の低下を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the fixing
ここで、定着制御部70は、風向板37c,37dを制御して定着ニップ部NPへと吹き出される分離風の風量を抑制するとともに、ヒータ34に供給する電力を、所定の定着温度に対応した基準電力と比較して低下させている。かかる構成によれば、風向板37c,37dにより分離風の風量を抑制することができるので、定着温度の低下を抑制することができる。また、これにともない、分離風による定着部31の熱損失を抑制することができるので、ヒータ電力の抑制可能となる。これにより、電力消費の抑制を図ることができる。
Here, the fixing
また、本実施形態において、定着制御部70は、スリープモードにおいて、送風ファン36からの送風を停止するとともに、ヒータ34に供給する電力を、所定の定着温度に対応した基準電力と比較して低下させている。かかる構成によれば、ヒータ電力を低下させることにより、装置の消費電力を低減させることができる。また、送風ファン36を停止することでさらに装置の消費電力を寄与することができる。ここで、送風ファン36を停止することで、ヒートシンク46の放熱能力が低下することが懸念されるが、スリープモードでは用紙Pが通紙されないため、特段に問題とならない。
In the present embodiment, in the sleep mode, the fixing
また、本実施形態において、定着制御部70は、復帰モードにおいて、所定の定着温度に対応した基準電力にヒータ34に供給する電力を増加させ、風向板37c,37dを制御して定着ニップ部NPへと吹き出される分離風の風量を抑制する。また、定着制御部70は、ヒートシンク46が用紙Pの冷却性能を維持するために必要な風量を送風ファン36による分離風の風量として決定する。かかる構成によれば、ヒートシンク46による放熱能力の回復を図ることができる。また、風向板37c,37dにより分離風の風量が抑制されるため、定着部31の熱損失を抑制することができる。
In the present embodiment, in the return mode, the fixing
以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、定着装置を制御する制御部を個別に設けているが、かかる機能は、画像形成装置の制御部によって実現されてもよい。 The image forming apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. . For example, although a control unit for controlling the fixing device is provided individually, such a function may be realized by a control unit of the image forming apparatus.
また、画像形成装置を構成する定着装置それ自体も本発明の一部として機能する。ここで、上述した実施形態では、画像形成装置は、排紙部の一部として用紙冷却部を備えている、すなわち、定着装置と、用紙冷却部とを個別の要素として備えている。しかしながら、用紙冷却部は、定着装置の一部として構成することも可能であり、その態様は自由に変更することができる。 Further, the fixing device itself constituting the image forming apparatus also functions as part of the present invention. Here, in the above-described embodiment, the image forming apparatus includes the sheet cooling unit as a part of the paper discharge unit, that is, includes the fixing device and the sheet cooling unit as separate elements. However, the sheet cooling unit can be configured as a part of the fixing device, and the mode can be freely changed.
1 画像形成装置
15Y〜15K 露光部
20Y〜20K 帯電・現像ユニット
23 中間転写ベルト
24 転写ローラ
30 定着装置
31 定着部
32 定着上ローラ
33 定着下ローラ
34 ヒータ
35 送風部
36 送風ファン
37 送風ダクト
37a 吹出口
37b 送風ガイド部
37c 風向板
37d 風向板
37e 排気ダクト
40 排紙部
41 反転ローラ
42 再給紙搬送路
45 用紙冷却部
46 ヒートシンク
47 冷却ファン
48 外気導入ダクト
50 給紙ローラ
51 レジストローラ
52 搬送ベルト
60 画像形成制御部
70 定着制御部
71 メイン制御部
72 ヒータ制御部
73 ファン制御部
75 ダクト内温度センサ
76 定着温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を送風することにより、前記定着部材から用紙を分離する送風部と、
用紙の搬送経路において前記定着部よりも下流に配置されて、用紙を冷却する放熱部材と、を有し、
前記送風部は、
前記放熱部材からの放熱によって加熱された気体を吸気し、当該吸気した気体を分離風として送風する送風手段と、
前記定着部と前記放熱部材との間に配置されて、前記送風手段からの分離風を前記定着ニップ部における用紙の排紙側に導く送風ダクトと、
を有することを特徴とする定着装置。 A fixing unit that fixes a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by pressing a pair of fixing members and applying heat from a heating unit to the toner image transferred to the sheet. When,
A blower unit that separates the sheet from the fixing member by blowing gas to the sheet from the sheet discharge side in the fixing nip;
A heat dissipating member that is disposed downstream of the fixing unit in the paper transport path and cools the paper,
The blowing section is
A blowing means for sucking in a gas heated by heat radiation from the heat radiating member and blowing the sucked gas as a separation wind;
An air duct disposed between the fixing unit and the heat radiating member to guide the separation air from the air blowing unit to the paper discharge side of the fixing nip portion;
A fixing device.
前記送風手段が送風する気体の風量を制御する制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記ダクト内温度検出部が検出したダクト内温度に基づいて、前記放熱部材が用紙の冷却性能を維持するために必要な風量を前記送風手段による気体の風量として決定することを特徴する請求項1に記載された定着装置。 A duct temperature detector that detects the temperature of the gas flowing in the air duct as the temperature in the duct;
A controller that controls the volume of gas blown by the blowing means, and
The control unit determines, based on the duct internal temperature detected by the duct internal temperature detection unit, an air volume necessary for the heat radiating member to maintain the cooling performance of the paper as a gas air volume by the blowing unit. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is characterized.
トナー画像が転写された用紙に定着処理を施す定着ユニットと、
用紙の搬送経路において前記定着ユニットよりも下流に配置されて、用紙を冷却する放熱部材と、を有し、
前記定着ユニットは、
一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、当該用紙上に転写されたトナー画像に加熱手段からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、
前記定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を送風することにより、前記定着部材から用紙を分離する送風部と、を有し、
前記送風部は、
前記放熱部材からの放熱によって加熱された気体を吸気し、当該吸気した気体を分離風として送風する送風手段と、
前記定着部と前記放熱部材との間に配置されて、前記送風手段からの分離風を前記定着ニップ部における用紙の排紙側へと導く送風ダクトと、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for transferring a toner image onto paper;
A fixing unit for performing a fixing process on the paper on which the toner image is transferred;
A heat dissipating member that is disposed downstream of the fixing unit in the paper transport path and cools the paper,
The fixing unit includes:
Fixing for fixing a toner image on a sheet by passing the sheet through a fixing nip formed by pressing a pair of fixing members and applying heat from a heating unit to the toner image transferred onto the sheet. And
A blowing unit that separates the sheet from the fixing member by blowing gas to the sheet from the sheet discharge side in the fixing nip unit;
The blowing section is
A blowing means for sucking in a gas heated by heat radiation from the heat radiating member and blowing the sucked gas as a separation wind;
An air duct that is disposed between the fixing unit and the heat radiating member and guides the separation air from the air blowing unit to the paper discharge side of the fixing nip portion;
An image forming apparatus comprising:
前記ダクト内温度検出部が検出したダクト内温度に基づいて、前記送風手段が送風する気体の風量を制御する制御部と、
をさらに有することを特徴とする請求項4に記載された画像形成装置。 A duct temperature detector that detects the temperature of the gas flowing in the air duct as the temperature in the duct;
Based on the duct internal temperature detected by the duct internal temperature detection unit, a control unit for controlling the amount of gas blown by the air blowing means,
The image forming apparatus according to claim 4, further comprising:
前記制御部は、前記風向板を制御して前記定着ニップ部へと吹き出される気体の風量を抑制するとともに、前記加熱手段に供給する電力を、所定の定着温度に対応した基準電力と比較して低下させることを特徴とする請求項9に記載された画像形成装置。 A wind direction plate for switching the direction of the gas flowing in the air duct;
The control unit controls the wind direction plate to suppress the amount of gas blown out to the fixing nip, and compares the power supplied to the heating unit with a reference power corresponding to a predetermined fixing temperature. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the image forming apparatus is lowered.
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