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JP2012018268A - Image forming device - Google Patents

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JP2012018268A
JP2012018268A JP2010155011A JP2010155011A JP2012018268A JP 2012018268 A JP2012018268 A JP 2012018268A JP 2010155011 A JP2010155011 A JP 2010155011A JP 2010155011 A JP2010155011 A JP 2010155011A JP 2012018268 A JP2012018268 A JP 2012018268A
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JP
Japan
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size
image forming
recording material
paper
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010155011A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Yamaguchi
悠介 山口
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Canon Finetech Nisca Inc
Original Assignee
Canon Finetech Inc
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Publication date
Application filed by Canon Finetech Inc filed Critical Canon Finetech Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration in productivity in feeding a recording material of a size having a predetermined width or less for the subsequent job after image formation by controlling the start/stop timing of cooling means in an image forming device.SOLUTION: An image forming device comprises a cooling device 60 for cooling a non-feeding region in which a recording material of a size having a predetermined width or less is not passed among the whole feeding region of a fixing device for feeding a recording material and a control part 39 for controlling the operation of the cooling device 60. The control part 39 starts the operation of the cooling device 60 until the first recording material enters the fixing device after generation of a printing job for the recording material of the size having the predetermined width or less and continues the operation of the cooling device 60 while performing the printing job for the recording material of the size having the predetermined width or less.

Description

本発明は、画像を加熱定着する定着装置を搭載した、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真式や静電記録方式等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic type or electrostatic recording type image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine, which is equipped with a fixing device for heating and fixing an image.

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、カールソンプロセスと呼ばれる手法により、用紙などの記録材上にトナー像を形成した後、このトナー像を固定画像として定着させる手法が一般的である。そのための定着方式として様々な方式が提案されているが、定着性の点から、トナー像を加熱して定着させる方式(熱定着方式)が一般的である。中でも加熱源を内包する回転体に直接トナー像を接触させて定着を行う方式が広く用いられている。   Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a method of forming a toner image on a recording material such as paper by a method called a Carlson process and fixing the toner image as a fixed image is generally used. Various fixing methods have been proposed for this purpose. From the viewpoint of fixing properties, a method of fixing a toner image by heating (thermal fixing method) is generally used. In particular, a method of fixing by directly contacting a toner image with a rotating body containing a heating source is widely used.

この熱定着方式においては、記録材(以下、用紙と記す)が通過する領域を含め、ローラあるいはフィルムなどの加熱回転部材上の温度分布を、軸線方向に対して均一化することが重要である。というのも、温度が所定温度よりも低い部分が存在した場合には定着不良が発生する恐れがある一方、高すぎる場合には加熱回転部材や近接部材が熱的損傷を受ける恐れがあるからである。   In this thermal fixing method, it is important to make the temperature distribution on the heating rotary member such as a roller or a film uniform with respect to the axial direction, including the region through which the recording material (hereinafter referred to as paper) passes. . This is because if there is a part where the temperature is lower than the predetermined temperature, fixing failure may occur, while if it is too high, the heating rotating member and the proximity member may be thermally damaged. is there.

近年、例えばA3サイズ等の比較的大サイズの用紙(大サイズ紙)から、A4R、B5サイズの様な通常良く使用される小サイズの用紙(小サイズ紙)まで、様々な用紙サイズに対応する画像形成装置が求められている。この為、加熱回転部材と加圧回転部材の軸方向の長さを、例えばA3サイズ等の比較的大サイズに対応するように構成する必要性がある。しかし、このような構成を採った際に、A4R,B5等の幅が小さい小サイズの用紙が、定着装置を通過する場合、加熱回転部材の有効定着領域において用紙が通過しない非通紙領域が多くなる。このような小サイズの用紙を連続複写した際には、非通紙領域に対応する加熱回転部材表面から、用紙によって熱が奪われない為、非通紙領域の表面温度が非常に高くなる。   In recent years, for example, a variety of paper sizes from a relatively large size paper (large size paper) such as A3 size to a small size paper (small size paper) commonly used such as A4R and B5 sizes are supported. There is a need for an image forming apparatus. For this reason, it is necessary to configure the axial lengths of the heating rotary member and the pressure rotary member so as to correspond to a relatively large size such as an A3 size. However, when such a configuration is adopted, when a small-sized sheet having a small width such as A4R or B5 passes through the fixing device, there is a non-sheet passing area in which the sheet does not pass in the effective fixing area of the heating rotating member. Become more. When such small-size paper is continuously copied, the surface temperature of the non-sheet passing area becomes very high because heat is not taken away by the sheet from the surface of the heating rotating member corresponding to the non-sheet passing area.

上述した非通紙部過昇温を解決するために、次のような提案がなされている。   In order to solve the above non-sheet passing portion overheating, the following proposal has been made.

従来例1:紙間で加熱回転部材への熱の供給を止め、非通紙領域の加熱回転部材の表面温度が、通紙領域の表面温度と同一になるように空回転等をして対応する。   Conventional Example 1: Responding by stopping the supply of heat to the heating rotating member between the papers and idling so that the surface temperature of the heating rotating member in the non-sheet passing area is the same as the surface temperature of the sheet passing area To do.

従来例2:非通紙領域に供給される熱量が、小サイズ紙の定着を行う通紙領域に供給される熱量よりも少なくなる様に、加熱回転部材に内蔵されたヒータ等の加熱手段の配光比(発熱分布)を変える。   Conventional Example 2: Heating means such as a heater built in the heating rotary member so that the amount of heat supplied to the non-sheet passing area is smaller than the amount of heat supplied to the sheet passing area for fixing small size paper. Change the light distribution ratio (heat generation distribution).

しかしながら、上述した従来例には次のような課題がある。   However, the above-described conventional example has the following problems.

上記従来例1では、小サイズ紙の連続通紙時等に、通紙間隔である紙間で加熱回転部材の冷却の為の空回転が必要である為、紙間を広げることが必要となり、小サイズ紙を通紙する際の生産性が悪くなるという課題が生じる。近年、生産性に対するユーザの要求は次第に高くなっており、連続通紙時の生産性を落とすことはユーザの求める製品仕様を満たせなくなる恐れがある。   In the above-mentioned conventional example 1, it is necessary to widen the gap between the sheets because the idle rotation for cooling the heating rotating member is necessary between the sheets that are the sheet passing interval when continuously passing the small size paper. The problem that productivity at the time of passing small size paper worsens arises. In recent years, the user's demand for productivity has gradually increased, and reducing the productivity during continuous paper feeding may not satisfy the product specifications required by the user.

従来例2の様な構成を採用した場合、複数の用紙サイズに対応する為には、複数の配光を持ったヒータを配置する必要がありコストアップする懸念がある。   In the case of adopting the configuration as in Conventional Example 2, it is necessary to arrange a heater having a plurality of light distributions in order to cope with a plurality of paper sizes, which may increase the cost.

また、小サイズ紙の通紙時の非通紙領域の表面温度の上昇を防ぐ為に、特許文献1や2のように、非通紙領域を冷却風によって冷却する構成が提案されている。   In order to prevent an increase in the surface temperature of the non-sheet passing area when a small size sheet is passed, a configuration in which the non-sheet passing area is cooled by cooling air has been proposed as in Patent Documents 1 and 2.

特許文献1に記載の技術は、定着装置内の加圧ロールの周辺を仕切り板により通紙領域側と非通紙領域側とに仕切り、定着装置内部に配置した冷却用ファンから前記非通紙領域側の加圧ロールに冷却風を送風している。   In the technique described in Patent Document 1, the periphery of the pressure roll in the fixing device is divided into a sheet passing area side and a non-sheet passing area side by a partition plate, and the non-sheet passing is performed from a cooling fan disposed inside the fixing apparatus. Cooling air is blown to the pressure roll on the region side.

特許文献2に記載の技術は、定着ロールを覆う天板の上方に冷却ファンを配置し、常時は天板の上側に送風して定着器周囲の昇温を防止する。定着領域を通過する用紙が小サイズ紙の場合には天板に設けた案内装置としての窓を開けて、回転する定着ロールの表面部分の非通紙領域に冷却風を流している。   In the technique described in Patent Document 2, a cooling fan is disposed above the top plate that covers the fixing roll, and the air is normally blown above the top plate to prevent the temperature around the fixing device from rising. When the paper passing through the fixing area is a small size paper, a window as a guide device provided on the top plate is opened, and cooling air is supplied to the non-sheet passing area of the surface portion of the rotating fixing roll.

特許文献3に記載の技術は、冷却ファンから非通紙領域に、冷却風を送風する際に、使用する用紙の幅に応じて、送風口の幅方向の長さを調節することによって、異なったサイズの用紙に対しても、非通紙部過昇温を防止している。   The technique described in Patent Document 3 differs by adjusting the length in the width direction of the blower opening according to the width of the paper to be used when the cooling air is blown from the cooling fan to the non-sheet passing region. This prevents overheating of the non-sheet passing portion even for paper of different sizes.

特許文献1〜3の提案においても次のような課題がある。すなわち、冷却風を加熱回転部材に送風する従来例では、冷却ファンを定着装置内部に設けるので、耐熱性の高い冷却ファンを使用する必要があり、そのためコストアップする懸念がある。また、比較的送風量の大きい冷却ファンが必要となり、定着装置自体が大きくなる。さらに、仕切り板を設けても冷却風が非通紙領域側から通紙領域に流れ込み、通紙領域の非通紙領域との境界付近で温度が低下して仕切り境界部分の定着温度が低くなって定着不良となる問題がある。   The proposals in Patent Documents 1 to 3 have the following problems. That is, in the conventional example in which the cooling air is blown to the heating rotating member, since the cooling fan is provided inside the fixing device, it is necessary to use a cooling fan with high heat resistance, which may increase the cost. In addition, a cooling fan with a relatively large air flow is required, and the fixing device itself becomes large. Furthermore, even if a partition plate is provided, cooling air flows from the non-sheet passing area side to the sheet passing area, the temperature decreases near the boundary between the non-sheet passing area and the fixing temperature at the partition boundary area. Problem of fixing failure.

特開昭60−136779号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-136779 特開平5−181382号公報JP-A-5-181382 特開2003−076209号公報JP 2003-076209 A 特開2007−187816号公報JP 2007-187816 A

上記課題を解決する手段として、次のような構成の定着装置が提案されている(特許文献4参照)。この定着装置は、加熱回転部材の非通紙領域表面を冷却するために、加熱回転部材の非通紙領域表面に対向して送風口が形成された非通紙領域冷却用ダクトと、そのダクトに冷却風を送風する送風ファンを有する冷却装置を有する。冷却風を送風する冷却ファンは、非通紙領域の温度検出結果を用いて所定のタイミングで起動/停止(ON/OFF)する制御手段を有する。そのため、耐熱性の高い冷却ファンを使用する事無く、低コスト/省スペースで、冷却ファン部の温度の過度の上昇を効率良く防止しでき、安全性にも優れた定着装置を提供できる。   As means for solving the above problems, a fixing device having the following configuration has been proposed (see Patent Document 4). The fixing device includes a non-sheet-passing area cooling duct in which a blower port is formed facing the non-sheet-passing area surface of the heating rotating member to cool the surface of the heating-rotating member. A cooling device having a blower fan for blowing cooling air. The cooling fan that blows the cooling air has a control unit that is started / stopped (ON / OFF) at a predetermined timing using the temperature detection result of the non-sheet passing region. Therefore, it is possible to provide a fixing device that can efficiently prevent an excessive increase in the temperature of the cooling fan section and is excellent in safety without using a cooling fan having high heat resistance, at low cost / space-saving.

しかしながら、従来のいずれの技術においても、端部冷却ファンを設けて冷却を行ったとしても、小サイズ紙の連続通紙の途中で端部の温度が昇温してしまうため、生産性を落としてしまうことがあった。   However, in any of the conventional techniques, even if an end cooling fan is provided and cooling is performed, the temperature of the end rises in the middle of continuous passing of small-size paper. There was a case.

例えば、本願出願人が本発明前に行っていた先行技術としての冷却ファンの制御タイミングは次のようなものである。
ONタイミング:定着装置への小サイズ紙の通紙開始後に、温度検知素子(TH=サーミスタ)の温度を検知し、MTH(中央)とSTH(端部)の温度差、すなわち通紙部と非通紙部の温度差が所定温度(例えば10℃)を越えた時点で冷却手段を起動する。
OFFタイミング:印刷ジョブ終了後、当該通紙部と非通紙部の温度差が所定温度(10℃)以下になったら冷却手段を停止させる。
For example, the control timing of the cooling fan as the prior art performed by the applicant of the present invention before the present invention is as follows.
ON timing: The temperature of the temperature detection element (TH = thermistor) is detected after the passage of small-size paper to the fixing device, and the temperature difference between MTH (center) and STH (edge), that is, the non-sheet passing portion and the non-passing portion The cooling means is started when the temperature difference of the paper passing portion exceeds a predetermined temperature (for example, 10 ° C.).
OFF timing: After the end of the print job, the cooling means is stopped when the temperature difference between the sheet passing portion and the non-sheet passing portion is equal to or lower than a predetermined temperature (10 ° C.)

しかし、このような制御方法では端部の昇温抑制が必ずしも満足できるものではなく生産性に影響が及ぶことがあるというのが現状であった。   However, in such a control method, the current situation is that the temperature rise suppression at the end is not always satisfactory and the productivity may be affected.

本発明はこのような背景において、上記のような画像形成装置において、冷却手段の起動/停止タイミングを制御することにより、画像形成後の次ジョブの所定幅以下のサイズの記録材の通紙における生産性低下を防止することを目的とする。   In this background, in the image forming apparatus as described above, by controlling the start / stop timing of the cooling unit, it is possible to pass a recording material having a size equal to or smaller than a predetermined width of the next job after image formation. The purpose is to prevent a decrease in productivity.

本発明による画像形成装置は、記録材上に形成された未定着画像を加熱定着する定着装置を備え、前記定着装置の温度が過昇温状態となったときに給紙搬送時間間隔を広げる紙間制御を行う画像形成装置において、記録材を通紙させる定着装置の全通紙領域のうち所定幅以下のサイズの記録材が通過しない非通紙領域を冷却する冷却手段と、前記冷却手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの発生後、最初の記録材が定着装置に進入する迄の間に前記冷却手段の起動を開始して、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの実行中は、前記冷却手段の動作を継続することを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention includes a fixing device that heat-fixes an unfixed image formed on a recording material, and extends a paper feed conveyance time interval when the temperature of the fixing device becomes an excessively high temperature state. In the image forming apparatus that performs the interval control, a cooling unit that cools a non-sheet passing region where a recording material having a size equal to or less than a predetermined width does not pass among all the sheet passing regions of the fixing device that passes the recording material; Control means for controlling the operation, and the control means activates the cooling means after the occurrence of a print job for a recording material having a size less than the predetermined width and before the first recording material enters the fixing device. And the operation of the cooling means is continued during execution of a print job for a recording material having a size smaller than the predetermined width.

このように画像形成の対象となる記録材サイズが前記所定幅以下のサイズであることが検出された後に、前記冷却手段の起動を、従来より早く画像形成が開始される前に開始して、前記所定幅以下のサイズの画像形成動作中、前記冷却手段の動作を継続することにより、前記紙間制御において前記過昇温状態へ到達する時間を遅延させることができる。その結果、前記所定幅以下のサイズの記録材が連続した場合でも非通紙領域の昇温の度合いを低減させることができる。   In this way, after detecting that the recording material size to be image-formed is smaller than the predetermined width, the cooling unit is started before the image formation is started earlier than before, By continuing the operation of the cooling means during the image forming operation of the size of the predetermined width or less, it is possible to delay the time to reach the overheated state in the paper gap control. As a result, it is possible to reduce the degree of temperature rise in the non-sheet passing area even when recording materials having a size equal to or smaller than the predetermined width are continuous.

前記画像形成装置の一態様において、前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの終了後、次の印刷ジョブとして、記録材サイズが前記所定幅を超えるサイズの記録材に対する印刷ジョブが発生したとき前記冷却手段の動作を停止する。また、他の態様において、前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの終了後に、前記定着装置の全通紙領域の幅方向の中央と端部の温度差が所定温度以下になったとき、または、前記端部の温度が環境温度と一致したとき、前記冷却手段の動作を停止する。   In one aspect of the image forming apparatus, the control unit applies a recording material having a recording material size exceeding the predetermined width as a next printing job after a printing job for the recording material having a size equal to or smaller than the predetermined width is completed. When the print job is generated, the operation of the cooling means is stopped. In another aspect, the control means determines that the temperature difference between the center and the edge in the width direction of the entire sheet passing area of the fixing device is a predetermined temperature after the end of the print job for the recording material having a size smaller than the predetermined width. When the temperature becomes below or when the temperature of the end portion matches the environmental temperature, the operation of the cooling means is stopped.

本発明によれば、冷却手段の起動/停止タイミングを制御することにより、所定幅以下のサイズの記録材の通紙の際に定着装置における非通紙部過昇温が抑制される。その結果、画像形成後の次ジョブの所定幅以下のサイズの記録材の通紙における生産性の向上が図れる。   According to the present invention, by controlling the start / stop timing of the cooling unit, the excessive temperature rise of the non-sheet passing portion in the fixing device is suppressed when a recording material having a size of a predetermined width or less is passed. As a result, it is possible to improve productivity in passing a recording material having a size equal to or smaller than a predetermined width of the next job after image formation.

本発明に係る定着装置を備える画像形成装置要部の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a main part of an image forming apparatus including a fixing device according to the present invention. 図1に示した画像形成装置の定着装置の拡大模式図である。FIG. 2 is an enlarged schematic diagram of a fixing device of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図2に示した加熱体の拡大模式図である。It is an expansion schematic diagram of the heating body shown in FIG. 図2に示した定着フィルムの層構成模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a layer configuration of the fixing film shown in FIG. 2. 図2に示した加圧ローラの層構成模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a layer configuration of a pressure roller shown in FIG. 2. 本発明の実施の形態に係る定着装置において冷却装置として冷却ファンを用いる例を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a cooling fan is used as a cooling device in the fixing device according to the embodiment of the present invention. 通紙部と非通紙部の温度差に基づいて冷却を行う先行技術の説明図である。It is explanatory drawing of the prior art which cools based on the temperature difference of a paper passing part and a non-paper passing part. 本発明の実施の形態の動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における動作例1、2を包括的に含む本実施の形態における冷却ファン制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the cooling fan control process in this Embodiment which comprehensively includes the operation examples 1 and 2 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における概略のハードウェア構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the outline hardware constitutions in embodiment of this invention.

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)画像形成装置例
図1に、本発明に係る定着装置を備える画像形成装置の要部の概略構成を示す。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタである。但し、露光方式はレーザービームを利用したものに限るものではない。また、本発明の画像形成装置はプリンタに限るものでもない。例えば、複写機やファクシミリにも適用可能である。いずれの画像形成装置においてもその画像形成動作は「印刷」ともいう。定着装置は、記録材上に形成された未定着画像を加熱定着する装置である。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of an image forming apparatus provided with a fixing device according to the present invention. The image forming apparatus of this example is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process. However, the exposure method is not limited to the one using a laser beam. The image forming apparatus of the present invention is not limited to a printer. For example, it can be applied to a copying machine and a facsimile. In any image forming apparatus, the image forming operation is also referred to as “printing”. The fixing device is a device that heat-fixes an unfixed image formed on a recording material.

図1において、電子写真感光体ドラム31は、その周面に静電潜像を形成するための像担持体として機能する。電子写真感光体ドラムは以下、単にドラムと略記する。ドラム31は、矢示の時計方向に所定のプロセススピード(画像形成速度)で回転駆動される。プロセススピードは特に限定するものではないが、例えば230mm/secである。   In FIG. 1, an electrophotographic photosensitive drum 31 functions as an image carrier for forming an electrostatic latent image on its peripheral surface. Hereinafter, the electrophotographic photosensitive drum is simply abbreviated as a drum. The drum 31 is rotationally driven at a predetermined process speed (image forming speed) in the clockwise direction indicated by the arrow. The process speed is not particularly limited but is, for example, 230 mm / sec.

ドラム31はその回転過程において、帯電ローラ32に対する帯電バイアス印加電源S1から、帯電手段としての帯電ローラ32を介して、所定の極性、電位に一様に一次帯電処理を受ける。   In the rotation process, the drum 31 undergoes a primary charging process uniformly with a predetermined polarity and potential from a charging bias application power source S1 for the charging roller 32 via a charging roller 32 as a charging means.

次いで、ドラム31はその一次帯電面に、レーザースキャナ33から出力される、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光による走査露光Lを受ける。これにより、露光明部のドラム電位が減衰して、ドラム周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。   Next, the drum 31 receives scanning exposure L by laser light whose intensity is modulated in accordance with the time-series electric digital pixel signal of the target image information output from the laser scanner 33 on the primary charging surface. As a result, the drum potential of the bright exposure portion is attenuated, and an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the drum peripheral surface.

さらに、その静電潜像が、現像手段としての現像装置34によりネガ現像剤(マイナス帯電トナー)によるトナー画像として反転現像(ドラム面の露光明部にトナーが付着)される。この現像は、現像バイアス印加電源S2から、現像ローラ(または現像スリーブ)34aを介して行われる。   Further, the electrostatic latent image is reversely developed as a toner image by a negative developer (negatively charged toner) by a developing device 34 as a developing unit (toner is attached to an exposed bright portion of the drum surface). This development is performed from the development bias application power source S2 via the development roller (or development sleeve) 34a.

次いで、そのトナー画像が、ドラム31と、転写手段としての転写ローラ35との間の圧接ニップ部である転写部35aにおいて、不図示の給紙部から所定のタイミングで給送されてきた用紙(記録材または転写材)Pの面に順次にトナー像が転写される。この転写は、転写バイアス印加電源S3から転写ローラ35を介して行われる。本例では、転写バイアスが印加された転写ローラ35により用紙Pの裏面がトナーの帯電極性(マイナス)とは逆極性であるプラスに帯電される。これにより、ドラム31面側のマイナス極性のトナー画像が用紙P面側に静電気力で転写される。   Next, the toner image is fed at a predetermined timing from a sheet feeding unit (not shown) in a transfer unit 35a which is a pressure nip between the drum 31 and a transfer roller 35 as a transfer unit. The toner images are sequentially transferred onto the surface of the recording material or transfer material P). This transfer is performed via a transfer roller 35 from a transfer bias application power source S3. In this example, the transfer roller 35 to which a transfer bias is applied charges the back surface of the paper P to a positive polarity that is opposite to the toner charging polarity (minus). As a result, the negative polarity toner image on the drum 31 surface side is transferred to the paper P surface side by electrostatic force.

転写部35aを通った用紙は除電針36(或いは分離チャージャー)により除電され、ドラム31面から分離される。さらに、定着装置37へ搬送導入されて、トナー画像の加熱定着処理を受けてプリント物として出力される。定着装置37は、画像形成装置が印刷可能な最大サイズの用紙を通紙させる全通紙領域のうち、所定幅以下のサイズの用紙が通過しない非通紙領域(通紙領域端部)を冷却する冷却手段としての冷却装置60を内蔵している。両面プリントモードまたは多重プリントモードの場合には用紙は定着後、転写部35aへ再給送される(図示せず)。   The paper that has passed through the transfer portion 35a is neutralized by a static elimination needle 36 (or a separation charger) and separated from the surface of the drum 31. Further, the toner image is conveyed and introduced into the fixing device 37, and is subjected to a heat fixing process of the toner image and is output as a printed matter. The fixing device 37 cools a non-sheet-passing region (a sheet-passing region end) where a sheet having a size equal to or smaller than a predetermined width does not pass among all the sheet-passing regions through which the maximum size sheet that can be printed by the image forming apparatus passes. A cooling device 60 is incorporated as a cooling means. In the double-sided print mode or the multiple print mode, the sheet is fed again to the transfer section 35a after fixing (not shown).

用紙分離後のドラム31面は、クリーニング装置38により転写残りトナー等の残留付着物の除去を受けて、繰り返して作像に供される。   The surface of the drum 31 after the paper separation is subjected to removal of residual deposits such as transfer residual toner by the cleaning device 38 and is repeatedly used for image formation.

制御部39は、CPUおよびメモリを有し、画像形成装置の各部の制御を行う。本例では、定着装置37から温度等の検出信号を受けるとともに、定着装置37へ、後述するヒータや冷却ファンなどの制御信号を出力する。   The control unit 39 includes a CPU and a memory, and controls each unit of the image forming apparatus. In this example, a detection signal such as a temperature is received from the fixing device 37 and a control signal such as a heater or a cooling fan described later is output to the fixing device 37.

(2)定着装置37
図2は定着装置37の拡大模式図である。
(2) Fixing device 37
FIG. 2 is an enlarged schematic view of the fixing device 37.

a)定着装置の全体的構成と動作
本例の定着装置37は所謂テンションレスタイプのフィルム加熱方式の装置である。即ち、定着フィルム2として円筒状(エンドレス状)のものを用い、このフィルムの周長の少なくとも一部はテンションフリー(テンションが加わらない状態)とし、このフィルム2を加圧回転体としての加圧ローラ9(圧接ローラ、バックアップローラ)の回転駆動力で回転駆動するようにしたものである。
a) Overall Configuration and Operation of Fixing Device The fixing device 37 of this example is a so-called tensionless type film heating type device. In other words, a cylindrical (endless) film is used as the fixing film 2, and at least a part of the circumference of the film is tension-free (a state in which no tension is applied), and the film 2 is pressed as a pressure rotating body. The roller 9 (pressure roller, backup roller) is rotationally driven by the rotational driving force.

横断面略半円弧状樋型の耐熱性、断熱性のステー3は加熱体支持部材兼フィルム内面ガイド部材として機能する。本例では耐熱モールド材でできたプラスチックステーである。加熱体(ヒータ)1はこのステー3の下面の略中央部にステー長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して耐熱性接着剤で固定支持されている。ステー3は加圧ローラ9の圧と加熱体1による撓みを抑えるために、FeやAl製の板金ステー3aによってバックアップされている。   The heat-resistant and heat-insulating stay 3 having a substantially semicircular arc shape in cross section functions as a heating body supporting member and a film inner surface guide member. In this example, it is a plastic stay made of heat-resistant molding material. The heating element (heater) 1 is fitted into a groove formed along the length of the stay at a substantially central portion of the lower surface of the stay 3 and fixedly supported by a heat-resistant adhesive. The stay 3 is backed up by a sheet metal stay 3a made of Fe or Al in order to suppress the pressure of the pressure roller 9 and the bending due to the heating element 1.

円筒状の定着フィルム2は、ステー3、加熱体1、板金ステー3aからなるアセンブリにルーズに外嵌されている。   The cylindrical fixing film 2 is loosely fitted on an assembly including the stay 3, the heating body 1, and the sheet metal stay 3a.

加圧ローラ9は、その芯金9aの両端軸部を回転自由に軸受保持されている。定着フィルム2を外嵌させたステー3、加熱体1、板金ステー3aからなるアセンブリを、加熱体1を下向きにして加圧ローラ9の上側に配置し、金属ステー3aに不図示の付勢手段で総圧4〜20kgの押し下げ力を作用させる。これにより、加熱体1と加圧ローラ9とで定着フィルム2を挟持した状態で、加熱体1を加圧ローラ9の弾性に抗して圧接させている。定着フィルム2を挟む加熱体1と加圧ローラ9の間に定着ニップ部Nが形成される。   The pressure roller 9 is rotatably held at both end shaft portions of the core metal 9a. An assembly composed of the stay 3, the heating body 1, and the sheet metal stay 3a with the fixing film 2 fitted outside is disposed on the upper side of the pressure roller 9 with the heating body 1 facing downward, and an urging means (not shown) is applied to the metal stay 3a. A pressing force with a total pressure of 4 to 20 kg is applied. Thus, the heating body 1 is pressed against the elasticity of the pressure roller 9 while the fixing film 2 is sandwiched between the heating body 1 and the pressure roller 9. A fixing nip portion N is formed between the heating body 1 and the pressure roller 9 sandwiching the fixing film 2.

クリーニングローラ10は、定着しきれなかった残留トナーを加圧ローラ9から除去し、加圧ローラ9の汚れが用紙を汚すのを防ぐ。熱伝導性の高い材質(Al等)でクリーニングローラを形成することにより、加圧ローラ9を清掃するだけでなく、非通紙部の過昇温を抑えて温度分布を均一にする効果も期待できる。   The cleaning roller 10 removes residual toner that could not be fixed from the pressure roller 9 and prevents the pressure roller 9 from being soiled by the stain. By forming the cleaning roller with a material with high thermal conductivity (Al etc.), not only the pressure roller 9 is cleaned, but also the effect of suppressing the excessive temperature rise in the non-sheet passing portion and making the temperature distribution uniform is expected. it can.

加圧ローラ9は不図示の駆動手段により不図示の動力伝達系を介して回転駆動力が伝達され、矢示のとおり反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ9の回転駆動により定着ニップ部Nにおけるこの加圧ローラ9と定着フィルム2外面との摩擦力で定着フィルム2に回転力が作用して定着フィルム2が加熱体1に密着摺動しながら矢示の時計方向aにステー3の外回りを回転駆動される。定着ニップ部Nにおける加熱体1と定着フィルム2との摺動抵抗を低減するために両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤を存在させるとよい。   The pressure roller 9 is driven to rotate by a driving means (not shown) through a power transmission system (not shown) and rotated counterclockwise as indicated by an arrow. When the pressure roller 9 is rotationally driven, a rotational force acts on the fixing film 2 due to a frictional force between the pressure roller 9 and the outer surface of the fixing film 2 in the fixing nip portion N, and the fixing film 2 is brought into close contact with the heating body 1. However, the outer periphery of the stay 3 is driven to rotate in the clockwise direction a indicated by the arrow. In order to reduce the sliding resistance between the heating element 1 and the fixing film 2 in the fixing nip portion N, it is preferable that a lubricant such as heat-resistant grease is present between the two.

印刷ジョブ(JOB)が発生したとき、または、定着装置37よりも用紙搬送方向上流側の用紙搬送路中に配設した記録材検知手段(図示せず)による記録材検知信号に基づいて、加圧ローラ9の回転駆動が開始され、また加熱体1のヒートアップが開始される。本明細書における印刷ジョブが発生したときとは、プリンタにおいてはホストコンピュータ(例えばPC)からのプリントスタート信号が発生したとき、複写機においてはコピースタートボタンが押されたときまたは用紙カセットが選択されたとき、さらには、ファクシミリにおいては画像信号を受信したときである。   When a print job (JOB) occurs, or based on a recording material detection signal from a recording material detection means (not shown) disposed in the paper conveyance path upstream of the fixing device 37 in the paper conveyance direction. The rotational driving of the pressure roller 9 is started, and the heating of the heating body 1 is started. In this specification, when a print job is generated, in a printer, when a print start signal is generated from a host computer (for example, a PC), in a copying machine, when a copy start button is pressed or a paper cassette is selected. Further, it is when an image signal is received in a facsimile.

加圧ローラ9の回転による定着フィルム2の回転周速度が安定し、加熱体1の温度が所定温度にまで立ち上がった状態において、定着ニップ部Nの定着フィルム2と加圧ローラ9との間に被加熱材としてのトナー画像Tを担持させた用紙Pがトナー画像担持面側を定着フィルム2側にして導入されることで、用紙Pは定着ニップ部Nにおいて定着フィルム2を介して加熱体1に密着して定着ニップ部Nを定着フィルム2と一緒に移動通過していく。その移動通過過程において加熱体1の熱が定着フィルム2を介して用紙Pに付与されてトナー画像Tが用紙P面に加熱定着される。定着ニップ部Nを通過した用紙Pは定着フィルム2の面から分離されて搬送される。   When the rotation peripheral speed of the fixing film 2 is stabilized by the rotation of the pressure roller 9 and the temperature of the heating body 1 rises to a predetermined temperature, the fixing film 2 is fixed between the fixing film 2 and the pressure roller 9 in the fixing nip N. The paper P carrying the toner image T as the material to be heated is introduced with the toner image carrying surface side of the fixing film 2 side, so that the paper P is heated at the fixing nip portion N via the fixing film 2. It moves in close contact with the fixing nip portion N together with the fixing film 2. In the moving and passing process, the heat of the heating body 1 is applied to the paper P through the fixing film 2 and the toner image T is heated and fixed on the surface of the paper P. The paper P that has passed through the fixing nip N is separated from the surface of the fixing film 2 and conveyed.

本例のテンションレスタイプのフィルム加熱方式の装置は、定着フィルム回転駆動状態時に定着ニップ部Nと、この定着ニップ部よりも定着フィルム2の回転方向上流側のステー3の外面部分と定着フィルム2との接触摺動部領域の定着フィルム2部分のみにテンションが作用し、残余の大部分のフィルム2部分にはテンションが作用しない。そのため、定着フィルム2の駆動トルクが小さい、定着フィルム2のステー3長手方向に沿う寄りの移動力が小さい等の特長がある。   The tension-less type film heating type apparatus of this example includes a fixing nip portion N, an outer surface portion of the stay 3 on the upstream side of the fixing nip portion in the rotation direction of the fixing film 2 and the fixing film 2 when the fixing film is rotationally driven. The tension acts only on the fixing film 2 portion in the contact sliding portion region, and the tension does not act on the remaining most film 2 portion. Therefore, there are features such as a small driving torque of the fixing film 2 and a small moving force along the longitudinal direction of the stay 3 of the fixing film 2.

b)加熱体1
加熱体1は用紙Pの搬送方向に直交する方向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体である。本例ではセラミックヒータである。図3の加熱体1の拡大模式図に示すように、ヒータ基板1aは、用紙Pの搬送方向に直交する方向を長手とする、厚さ1.0mmの良熱伝導性、絶縁性、高耐熱性、低熱容量の基板、例えばアルミナ等のセラミック基板である。通電発熱体層1bは、このヒータ基板1aの一面(表面)側に基板幅方向の略中央部に基板長手に沿ってスクリーン印刷等で細帯状にパターン形成した層であり、例えば銀−パラジウムの層である。耐電圧ガラス層1cは、この通電発熱体層1bを覆うように形成された絶縁保護層である。導電層1eはこの耐電圧ガラス層1cの表面に形成した電極層である。温度検知素子1dはヒータ基板1aの他方面(裏面)側に接触させて設けた、加熱体1の温度を検出するための素子、例えばサーミスタである。加熱体1の中央と端部の温度差(通紙領域と非通紙領域の温度差)を検出する場合、この温度検知素子1dは中央と端部の少なくとも2箇所に設置する。導電層1fはこの耐電圧ガラス層1cの表面に形成した温度検知素子1dの電極層である。
b) Heating body 1
The heating element 1 is a horizontally long linear heating element having a low heat capacity and having a direction perpendicular to the conveyance direction of the paper P as a longitudinal direction. In this example, it is a ceramic heater. As shown in the enlarged schematic diagram of the heating body 1 in FIG. 3, the heater substrate 1 a has a good thermal conductivity, insulating property, and high heat resistance with a thickness of 1.0 mm, whose longitudinal direction is the direction orthogonal to the conveyance direction of the paper P. And a low heat capacity substrate, for example, a ceramic substrate such as alumina. The energization heating element layer 1b is a layer that is patterned in a thin strip shape by screen printing or the like along the length of the substrate at the substantially central portion in the substrate width direction on one surface (front surface) of the heater substrate 1a. Is a layer. The withstand voltage glass layer 1c is an insulating protective layer formed so as to cover the energization heating element layer 1b. The conductive layer 1e is an electrode layer formed on the surface of the withstand voltage glass layer 1c. The temperature detection element 1d is an element for detecting the temperature of the heating body 1, for example, a thermistor, provided in contact with the other surface (back surface) side of the heater substrate 1a. When detecting the temperature difference between the center and the end of the heating element 1 (temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area), the temperature detecting element 1d is installed in at least two places, the center and the end. The conductive layer 1f is an electrode layer of the temperature detecting element 1d formed on the surface of the withstand voltage glass layer 1c.

上記の加熱体1は、通電発熱体層形成面側である表面側を外側に露呈させて、ステー3の下面の略中央部にステー長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して耐熱性接着剤で固定支持されている。   The heating element 1 is exposed to the outer surface on the energization heating element layer forming surface side, and is fitted into a groove formed along the length of the stay at a substantially central portion of the lower surface of the stay 3 to be heat resistant. Fixed and supported with adhesive.

耐電圧ガラス層1cの表面に形成した導電層1eは定着ニップ部Nにおいて定着フィルム2の内面に密着接触する。この導電層1eは図示しない整流素子(ダイオード)および抵抗器を介して接地してある。   The conductive layer 1e formed on the surface of the withstand voltage glass layer 1c is in close contact with the inner surface of the fixing film 2 at the fixing nip portion N. The conductive layer 1e is grounded via a rectifier (diode) and a resistor (not shown).

通電発熱体層1bにはその長手両端部間に不図示のA/Cドライバで電力供給がなされる。これにより、通電発熱体層1bが発熱し、加熱体1全体が迅速に昇温する。この加熱体1の昇温が加熱体裏面側の温度検知素子1dで検知される。検知された加熱体温度は電気信号として不図示のA/Dコンバータに送られ、このコンバータを介して制御部39(図1)に入力される。制御部39はこの入力信号に基づいてA/Cドライバを制御し、加熱体温度が所定の適正温度に温調されるように通電発熱体層1bへの通電電力が制御される。   The energization heating element layer 1b is supplied with electric power by an A / C driver (not shown) between both longitudinal ends. Thereby, the energization heating element layer 1b generates heat, and the entire heating element 1 is quickly heated. The temperature rise of the heating body 1 is detected by the temperature detection element 1d on the back side of the heating body. The detected heating body temperature is sent as an electrical signal to an A / D converter (not shown), and is input to the control unit 39 (FIG. 1) via this converter. The control unit 39 controls the A / C driver based on this input signal, and the energization power to the energization heating element layer 1b is controlled so that the heating body temperature is adjusted to a predetermined appropriate temperature.

c)定着フィルム2
定着フィルム2は、本例の場合は図4の層構成模式図に示すように、ベースフィルム層(基層)2a、プライマー層(接着層)2b、コート層(離型層)2cの3層構成フィルムである。
c) Fixing film 2
In the case of this example, the fixing film 2 has a three-layer structure of a base film layer (base layer) 2a, a primer layer (adhesive layer) 2b, and a coat layer (release layer) 2c, as shown in the schematic diagram of the layer structure of FIG. It is a film.

ベースフィルム層2aは、ポリイミド,ポリエーテルケトン,ポリエーテルスルフォン,ポリエーテルイミド,ポリパラバン酸等の耐熱性、絶縁性を有するものをベースとして、これに金属ホウ化粉末等の熱伝導率の高いフィラーを混合・分散させ、厚さ20〜80μm程度の円筒形状フィルムに成形したものである。   The base film layer 2a is based on a heat-resistant and insulating material such as polyimide, polyetherketone, polyethersulfone, polyetherimide, polyparabanic acid, etc., and has a high thermal conductivity such as metal boride powder. Are mixed and dispersed into a cylindrical film having a thickness of about 20 to 80 μm.

このベースフィルム層2aの外周面にプライマー層2bを厚さ5μm程度に積層コートしてからPFA,PTFE等のフッ素樹脂やシリコーン樹脂からなる厚さ5〜20μm程度の離型層2cを形成したものである。   A primer layer 2b is laminated and coated on the outer peripheral surface of the base film layer 2a to a thickness of about 5 μm, and then a release layer 2c made of a fluororesin such as PFA or PTFE or a silicone resin is formed with a thickness of about 5 to 20 μm. It is.

ベースフィルム層2aと離型層2cの接着性が良い場合には、プライマー層2bを省略した2層構成フィルムでも支障はない。また、他の機能を持つ層をこれらの間に介在させる等して、2層以上の層で定着フィルム2を構成しても使用可能である。但し、定着性を維持するためにはなるべく全体厚みを薄くし、熱伝導性が良くなるような層構成が望ましい。   If the adhesion between the base film layer 2a and the release layer 2c is good, there is no problem even if the two-layer film without the primer layer 2b is used. Also, the fixing film 2 can be used even if it is composed of two or more layers by interposing a layer having other functions between them. However, in order to maintain the fixability, it is desirable to have a layer structure in which the overall thickness is made as thin as possible and the thermal conductivity is improved.

d)加圧ローラ9
本例の加圧ローラ9は、図5の層構成模式図に示すように、Fe,Al等の金属の芯金9aの周りにシリコーンゴム,フッ素ゴム等でできた弾性ゴム層9bを設け、さらにその外周に絶縁性離型層9cを設けてある。本例の加圧ローラ9の弾性ゴム層9bは、ゴム材中に、カーボンブラック,グラファイト等の導電性フィラーを分散させて低抵抗化(例えば10Ωcm以下)させてある。
d) Pressure roller 9
The pressure roller 9 of this example is provided with an elastic rubber layer 9b made of silicone rubber, fluorine rubber or the like around a metal core 9a of Fe, Al or the like, as shown in the schematic diagram of the layer structure of FIG. Further, an insulating release layer 9c is provided on the outer periphery. The elastic rubber layer 9b of the pressure roller 9 of this example is made to have a low resistance (for example, 10 8 Ωcm or less) by dispersing a conductive filler such as carbon black or graphite in a rubber material.

絶縁性離型層9cは、PFA,PTFE,FEP,ETFE等の絶縁性のフッ素樹脂を厚さ20〜100μm程度にコーティングもしくはチューブ状にして被覆して形成具備させたものである。   The insulating release layer 9c is formed by coating an insulating fluororesin such as PFA, PTFE, FEP, ETFE or the like in a thickness of about 20 to 100 μm or a tube shape.

以上の構成により、1分間に30枚の割合で幅が148.5mm(A5R)の用紙を100枚流したところ、加熱体1の非通紙部の温度は240℃を超えてしまい、加圧ローラの非通紙部の温度は200℃以上まで昇温した。   With the above configuration, when 100 sheets with a width of 148.5 mm (A5R) were flowed at a rate of 30 sheets per minute, the temperature of the non-sheet passing portion of the heating element 1 exceeded 240 ° C., and the pressure was increased. The temperature of the non-sheet passing portion of the roller was raised to 200 ° C. or higher.

図6は本実施の形態に係る定着装置37において冷却装置60として冷却ファン61を用いる例を示している。冷却ファン61はフィルム2の両端部に別個に配置され、フィルム2の両端部に送風することにより冷却を行う。両冷却ファン61は、制御部39により起動/停止(すなわちON/OFF)制御される。本実施の形態では、制御部39は、所定幅以下のサイズの用紙に対する印刷ジョブの発生後、最初の用紙が定着装置に進入する迄の間に冷却ファン61の起動を開始する。すなわち、小サイズの印刷指示が行われたとき、例えば、上述したような印刷ジョブが発生した際、画像形成の対象となる用紙のサイズが所定幅以下のサイズ(以下では単に「小サイズ」という)であることが検出されたとき直ちに、または、遅くとも、最初の用紙が定着装置37に進入する迄の間に、冷却装置60の起動を開始する(すなわち冷却ファン61をONする)。所定幅以下のサイズの用紙に対する印刷ジョブの実行中は、冷却ファン61の動作を継続する。   FIG. 6 shows an example in which a cooling fan 61 is used as the cooling device 60 in the fixing device 37 according to the present embodiment. The cooling fans 61 are separately disposed at both ends of the film 2 and cool by blowing air to both ends of the film 2. Both cooling fans 61 are controlled to start / stop (that is, ON / OFF) by the control unit 39. In the present embodiment, the control unit 39 starts the cooling fan 61 after the occurrence of a print job for a sheet having a size of a predetermined width or less until the first sheet enters the fixing device. That is, when a small size print instruction is issued, for example, when a print job such as that described above occurs, the size of the paper on which the image is to be formed is smaller than a predetermined width (hereinafter simply referred to as “small size”). The cooling device 60 starts to be started immediately (that is, the cooling fan 61 is turned on) immediately after the detection of the first sheet or until the first sheet enters the fixing device 37 at the latest. The operation of the cooling fan 61 is continued during execution of a print job for a sheet having a size equal to or smaller than a predetermined width.

本明細書において、「所定幅以下のサイズ」とは画像形成装置の利用可能な用紙の最大幅のサイズに対してそのサイズより幅の小さいサイズをいう。本発明は、特に、最大幅のサイズに対して25%以上幅が小さいサイズに適用して好適である。このようなサイズは、図6に示す幅Sに対応し、例えば最大幅のサイズがA3縦である場合、A4縦のサイズおよびこれ以下のサイズである。   In the present specification, the “size of a predetermined width or less” refers to a size that is smaller than the maximum width size of paper that can be used by the image forming apparatus. The present invention is particularly suitable for application to a size having a width that is 25% or more smaller than the maximum width. Such a size corresponds to the width S shown in FIG. 6. For example, when the size of the maximum width is A3 vertical, the size is A4 vertical and smaller.

プリンタの場合、ホストコンピュータから小サイズ紙の印刷指示が行われたとき、「小サイズであることが検出された」と判断することができる。複写機の場合、コピーする用紙サイズとして小サイズ紙が選択されたとき、「小サイズであることが検出された」と判断することができる。ファクシミリの場合、小サイズ紙の印刷ジョブが受信されたとき「小サイズであることが検出された」と判断することができる。これに対して、大サイズ紙が選択されたときは、冷却ファン61はONしない。   In the case of a printer, when a small-size paper print instruction is issued from the host computer, it can be determined that “small size is detected”. In the case of a copying machine, when a small size paper is selected as a paper size to be copied, it can be determined that “small size is detected”. In the case of a facsimile, it can be determined that “small size has been detected” when a print job of small size paper is received. On the other hand, when the large size paper is selected, the cooling fan 61 is not turned ON.

図10に、本実施の形態の画像形成装置の概略ハードウェア構成を示す。   FIG. 10 shows a schematic hardware configuration of the image forming apparatus of the present embodiment.

画像形成装置は、上述した定着装置37、制御部39の他、操作パネル21、スキャナ部22、通信部23、給紙部25、用紙サイズ検出部26、用紙搬送部27、画像記録部28を有する。   The image forming apparatus includes an operation panel 21, a scanner unit 22, a communication unit 23, a paper feeding unit 25, a paper size detecting unit 26, a paper conveying unit 27, and an image recording unit 28 in addition to the fixing device 37 and the control unit 39 described above. Have.

操作パネル21は、ユーザインタフェースのための液晶表示部、キー入力部等を有する。スキャナ部22は、複写機能のためのイメージスキャナである。通信部23は、プリンタインタフェースやファクシミリ機能のための通信を行う部位である。給紙部25は、用紙カセットから用紙をピックアップして供給する部位である。用紙サイズ検出部26は、用紙カセットの選択やホストコンピュータからの指示に基づいて、画像形成対象の用紙サイズを検出する手段であり、ハードウェアのセンサ等を設ける場合の他、用紙サイズ検出部26の機能の一部または全部を制御部39が担う場合もありうる。用紙搬送部27は、給紙部25から供給された用紙を画像記録部28にまで搬送する部位である。画像記録部28は、搬送されてきた用紙にトナー画像を記録する部位である。定着装置37は、上述したようにトナー画像を熱定着する手段であり、加熱体1、温度検知素子1dおよび冷却装置60を有する。   The operation panel 21 includes a liquid crystal display unit for a user interface, a key input unit, and the like. The scanner unit 22 is an image scanner for a copying function. The communication unit 23 is a part that performs communication for a printer interface and a facsimile function. The paper supply unit 25 is a part that picks up and supplies paper from a paper cassette. The paper size detection unit 26 is a unit that detects the paper size of an image formation target based on the selection of a paper cassette or an instruction from the host computer. In addition to the case where a hardware sensor or the like is provided, the paper size detection unit 26 is also provided. In some cases, the control unit 39 may be responsible for some or all of the functions. The paper transport unit 27 is a part that transports the paper supplied from the paper supply unit 25 to the image recording unit 28. The image recording unit 28 is a part that records a toner image on the conveyed paper. The fixing device 37 is means for thermally fixing the toner image as described above, and includes the heating body 1, the temperature detection element 1 d, and the cooling device 60.

本実施の形態との比較のため、図7と図8において、加熱体1の通紙部と非通紙部の温度差に基づいて冷却を行う先行技術と、本実施の形態の動作とを対比して説明する。図7,図8において、細線グラフは従来の動作を示し、太線グラフは本実施の形態の動作を示している。   For comparison with the present embodiment, in FIG. 7 and FIG. 8, the prior art that performs cooling based on the temperature difference between the paper passing portion and the non-paper passing portion of the heating body 1 and the operation of the present embodiment are described. The comparison will be described. 7 and 8, the thin line graph shows the conventional operation, and the thick line graph shows the operation of the present embodiment.

<動作例1 大サイズ通紙後の小サイズ通紙時制御>
この動作例1として、大サイズ通紙後の小サイズ通紙時の動作例を考慮する。本実施の形態においてサイズとは印刷が行われる用紙の幅の大きさであり、予め定めた幅(所定幅)以下のサイズを小サイズとする。
<Operation example 1 Control during small-size sheet feeding after large-size sheet feeding>
As this operation example 1, an operation example at the time of passing a small size after passing a large size paper is considered. In the present embodiment, the size is the width of a sheet on which printing is performed, and a size equal to or smaller than a predetermined width (predetermined width) is a small size.

先行技術の制御は次のとおりである。
(1)ファン_ONタイミング:定着装置への小サイズ紙の通紙開始後に通紙部と非通紙部の温度差が所定温度(例えば10℃)を越えた時点t1で冷却ファンを起動する。
(2)ファン_OFFタイミング:印刷ジョブ枚数の用紙の通紙後、加熱体1の中央と端部の温度検知素子の温度差が所定温度(例えば10℃)以下になったら冷却ファンを停止させる。
Prior art controls are as follows.
(1) Fan_ON timing: The cooling fan is activated at a time t1 when the temperature difference between the sheet passing portion and the non-sheet passing portion exceeds a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) after the start of passing small-size paper to the fixing device.
(2) Fan_OFF timing: After passing the number of print jobs, the cooling fan is stopped when the temperature difference between the temperature detection elements at the center and at the end of the heating element 1 becomes a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) or less.

一方、本実施の形態における制御方法は、次のとおりである。
(1)大サイズ紙の通紙の際には冷却ファン(FAN)は停止させておく。大サイズ紙の通紙による印刷が終了した後、小サイズの印刷ジョブが発生すると、直ちに、またはその後、遅くとも最初の用紙が定着装置37に進入する迄の間に(典型的には小サイズの印刷ジョブが発生すると同時に)、冷却ファンを起動する制御を行う。「直ち」の起動を採用する場合にも、その時点で大サイズの画像形成動作中であれば、大サイズの画像形成動作の終了を待つ。
(2)小サイズ紙を連続通紙している際は、通紙枚数に関係なく冷却ファンを回転させておく。
On the other hand, the control method in the present embodiment is as follows.
(1) The cooling fan (FAN) is stopped when passing large-size paper. When a small-size print job occurs after printing by passing large-size paper, immediately or after that, at the latest, until the first paper enters the fixing device 37 (typically small-size paper) At the same time as the print job occurs, control is performed to activate the cooling fan. Even when “immediate” activation is employed, if the large-size image forming operation is being performed at that time, the end of the large-size image forming operation is awaited.
(2) When continuously passing small-size paper, the cooling fan is rotated regardless of the number of papers to be passed.

図7,図8の例では、「印刷中(画像形成動作中)」とは、印刷ジョブの実行中であり、印刷ジョブ発生後の最初の用紙の給紙が開始されて、最後の用紙が排紙されるまでである。また、前の印刷ジョブの終了直後または終了前に次の印刷ジョブが発生した場合を示している。   In the examples of FIGS. 7 and 8, “printing (during image forming operation)” means that a print job is being executed, and feeding of the first sheet after the occurrence of the print job is started. Until the paper is discharged. Further, a case where the next print job occurs immediately after or before the end of the previous print job is shown.

その効果として、先行技術では連続した小サイズ通紙によりあるタイミングで、過度の端部昇温を防止するために給紙搬送時間間隔を広げる紙間制御(いわゆるスループットダウン:TPD)を実施する温度であるTPD移行温度(本実施の形態では240℃)に到達するのに対し、本動作例ではTPD温度まで到達するまでの時間を先行技術より延長することができる(図7の時間L1)。その結果、先行技術より、小サイズ印刷の生産性が向上する効果が期待できる。なお、スループットダウンとは、通常、定着温度が過昇温状態(予定の温度より高い状態)になったときに連続する用紙の給紙搬送時間間隔を広げる制御をいい、端部の過昇温を防止する効果があるが、給紙搬送される用紙の間隔を拡げるため、時間当たりの印刷枚数が低下するデメリットがある。   As an effect, in the prior art, the temperature at which paper interval control (so-called throughput down: TPD) is performed to widen the paper feed conveyance time interval in order to prevent excessive edge temperature rise at a certain timing by continuous small size paper passing. The time until reaching the TPD temperature can be extended compared to the prior art (time L1 in FIG. 7), while the TPD transition temperature (240 ° C. in this embodiment) is reached. As a result, the effect of improving the productivity of small size printing can be expected from the prior art. Throughput reduction usually refers to control that extends the paper feed and conveyance time interval of continuous paper when the fixing temperature is overheated (higher than the expected temperature). However, there is a demerit that the number of printed sheets per hour is reduced because the interval between the sheets fed and conveyed is widened.

<動作例2 小サイズ通紙後の小サイズ通紙時制御>
動作例2として、小サイズ通紙後の小サイズ通紙時の冷却ファン制御を、先行技術と異なる手法で行った。
<Operation example 2 Control during small-size sheet feeding after small-size sheet feeding>
As operation example 2, the cooling fan control at the time of small-size paper passing after small-size paper feeding was performed by a method different from the prior art.

先行技術では上記のとおり、前ジョブで冷却ファンをONさせていても通紙部と非通紙部の温度差が所定温度(例えば10℃)以下になったらOFFし、小サイズ紙の通紙開始後に通紙部と非通紙部の温度差が所定温度(例えば10℃)を越えた時点t2でONする。   In the prior art, as described above, even if the cooling fan is turned on in the previous job, it is turned off when the temperature difference between the paper passing portion and the non-paper passing portion is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 10 ° C.). Turns on at time t2 when the temperature difference between the sheet passing portion and the non-sheet passing portion exceeds a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) after the start.

本実施の形態の制御は次のとおりである。
(1)FAN_ONタイミング:小サイズの印刷ジョブが発生すると、画像形成開始前であっても直ちに、または、遅くとも最初の用紙が定着装置37に進入する迄の間に、冷却ファンを起動する。上記のとおり、「直ち」の起動を採用する場合にも、その時点で大サイズの画像形成動作中であれば、大サイズの画像形成動作の終了を待つ。小サイズ紙の通紙中は冷却ファンは回転させておく。複数枚数の小サイズ紙を連続通紙している際は、枚数に関係なく冷却ファンを回転させておく。
(2)FAN_OFFタイミング:小サイズの印刷ジョブの終了後、次の印刷ジョブの用紙サイズが小サイズでないことが検出されたとき(例えば大サイズの印刷ジョブが発生したとき)、または、印刷ジョブの終了後に所定条件が満足されたときのいずれか早い時点で冷却ファンを停止させる。ここでいう「所定条件が満足された」とは例えば加熱体1の中央と端部の温度検知素子の温度差が所定温度(例えば10℃)以下になった場合、あるいは、図示しない環境温度を検知する検知手段(センサ)により検知された環境温度と端部の温度とがほぼ一致した場合である。小サイズの印刷ジョブが終了した後、冷却ファンが停止されても、再び小サイズの印刷ジョブが発生すると、通紙部と非通紙部の温度差に関わらず冷却ファンを再度動作させる。
The control of the present embodiment is as follows.
(1) FAN_ON timing: When a print job of a small size occurs, the cooling fan is activated immediately before the start of image formation or immediately before the first sheet enters the fixing device 37 at the latest. As described above, even when “immediate” activation is adopted, if a large-size image forming operation is being performed at that time, the end of the large-size image forming operation is awaited. The cooling fan is rotated while small-size paper is being fed. When continuously passing a plurality of small size sheets, the cooling fan is rotated regardless of the number of sheets.
(2) FAN_OFF timing: When it is detected that the paper size of the next print job is not small after the end of a small print job (for example, when a large print job occurs), or The cooling fan is stopped at the earlier time when the predetermined condition is satisfied after the completion. “Predetermined conditions are satisfied” as used herein refers to, for example, a case where the temperature difference between the temperature detection elements at the center and the end of the heating element 1 is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 10 ° C.), This is a case where the environmental temperature detected by the detecting means (sensor) to detect and the temperature of the end portion substantially coincide. Even if the cooling fan is stopped after the small size print job is finished, if the small size print job is generated again, the cooling fan is operated again regardless of the temperature difference between the sheet passing portion and the non-sheet passing portion.

このように、動作例2では、基本的に、小サイズ紙の印刷が終了したあと、次の小サイズ紙の印刷が開始するまでの間の期間も冷却ファンの動作を継続することにより、この動作例2においても、TPD温度まで到達するまでの時間を延長することができ(図8の時間L2)、小サイズ印刷の生産性が向上する効果が期待できる。また、小サイズの印刷ジョブの終了後に大サイズの印刷ジョブが発生したときには直ちに冷却ファンを停止させることにより、直ちに問題なく大サイズの印刷へ移行することができる。   As described above, in the operation example 2, basically, the operation of the cooling fan is continued during the period from the end of the printing of the small size paper to the start of the printing of the next small size paper. Also in the operation example 2, the time until the temperature reaches the TPD temperature can be extended (time L2 in FIG. 8), and the effect of improving the productivity of small size printing can be expected. Further, when a large size print job occurs after the small size print job is completed, the cooling fan is immediately stopped, so that the large size printing can be immediately performed without any problem.

図9に、このような動作例1、2を包括的に含む本実施の形態における冷却ファン制御処理のフローチャートを示す。この処理は上述した制御部39のCPUがメモリから制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。   FIG. 9 shows a flowchart of the cooling fan control process in the present embodiment that comprehensively includes such operation examples 1 and 2. This process is realized by the CPU of the control unit 39 described above reading and executing the control program from the memory.

この処理は、画像形成装置の本体主電源がONされたときに起動される。   This process is started when the main body of the image forming apparatus is turned on.

まず、所定の初期動作を行った後、印刷ジョブの発生を待つ(S11)。印刷ジョブが発生したら、紙幅サイズが小サイズか否か判断する(S12)。   First, after a predetermined initial operation is performed, generation of a print job is awaited (S11). When a print job is generated, it is determined whether or not the paper width size is a small size (S12).

小サイズでない場合、冷却ファンはOFFとし(S13)、印刷動作を開始させる(S14)。ステップS13において、冷却ファンが既にOFF状態にあれば、その状態を維持する。印刷終了後(S15)、次ジョブを待機する(S16)。   If the size is not small, the cooling fan is turned off (S13), and the printing operation is started (S14). In step S13, if the cooling fan is already in the OFF state, the state is maintained. After printing is completed (S15), the next job is waited (S16).

ステップS12において用紙幅が小サイズであれば、直ちに、または、最初の用紙が定着装置37に進入する迄の間に冷却ファンをONさせて(S20)、印刷を開始する(S21)。ステップS20において、冷却ファンが既にON状態にあれば、その状態を維持する。印刷が終了したら(S22)、次ジョブを待機する(S16)。   If the paper width is small in step S12, the cooling fan is turned on immediately or before the first paper enters the fixing device 37 (S20), and printing is started (S21). In step S20, if the cooling fan is already in the ON state, that state is maintained. When printing is completed (S22), the next job is waited (S16).

次ジョブが発生したら、再度、用紙サイズを確認し(S19)、小サイズか否かに応じて、上記ステップS13またはS20へ移行する。但し、次ジョブが小サイズと検出されたとき、その時点で大サイズの印刷中であれば(S23)、大サイズの印刷終了を待って、ステップS20へ移行する。すなわち、少なくとも大サイズの印刷における最後の用紙が定着装置37から排出されるまで待機する。   When the next job is generated, the paper size is confirmed again (S19), and the process proceeds to step S13 or S20 depending on whether the size is small. However, when the next job is detected as a small size, if the large size is being printed at that time (S23), the process proceeds to step S20 after the large size printing is completed. That is, it waits until the last sheet in at least large size printing is discharged from the fixing device 37.

ステップS16において次ジョブがない場合、上述した「所定条件」が満足された場合、例えば、通紙部と非通紙部の温度差が所定温度以下となったとき(S17a,Yes)あるいは端部の温度が環境温度とほぼ一致したとき(S17b,Yes)、冷却ファンがON状態であればOFFとする(S18)。このステップS18において、冷却ファンが既にOFF状態にあれば、その状態を維持する。   When there is no next job in step S16, when the above-mentioned “predetermined condition” is satisfied, for example, when the temperature difference between the sheet passing portion and the non-sheet passing portion is equal to or lower than a predetermined temperature (S17a, Yes) or an end portion. When the temperature of the cooling fan substantially matches the environmental temperature (S17b, Yes), the cooling fan is turned off (S18). In this step S18, if the cooling fan is already in the OFF state, that state is maintained.

このように、本実施の形態の冷却ファン制御処理では、小サイズの画像形成動作中、冷却ファンの動作を継続し、印刷ジョブの終了後、次の印刷ジョブの用紙サイズが小サイズでないことが検出されたとき、冷却ファンを停止させる。また、本発明において必須ではないが、次の印刷ジョブの用紙サイズが小サイズでないことが検出される前であっても前記所定条件が満足されたとき、冷却ファンを停止させる。換言すれば、印刷ジョブの終了後、次の印刷ジョブの用紙サイズが小サイズでないことが検出されるまで、または、印刷ジョブの終了後に前記所定条件が満足されるまでは冷却ファンの動作を継続する。   As described above, in the cooling fan control processing according to the present embodiment, the cooling fan operation is continued during the small-size image forming operation, and the paper size of the next print job is not small after the print job is completed. When detected, the cooling fan is stopped. Although not essential in the present invention, the cooling fan is stopped when the predetermined condition is satisfied even before it is detected that the paper size of the next print job is not small. In other words, after the end of the print job, the cooling fan continues to operate until it is detected that the paper size of the next print job is not small or until the predetermined condition is satisfied after the end of the print job. To do.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、冷却手段としての冷却ファンは、小サイズ紙の定着時にヒータの両端に非通紙部が生じる例に対応して、ヒータの両端に配置したが、ヒータの片端に非通紙部が生じる例では片端側にのみ配置する構成でよい。また、冷却手段の一例として冷却ファンを挙げたが、冷却ファンに限るものではなく利用可能な任意の冷却手段を採用することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but various modifications and changes other than those mentioned above can be made. For example, a cooling fan as a cooling unit is disposed at both ends of the heater in correspondence with an example in which non-sheet passing portions are generated at both ends of the heater when fixing small size paper, but a non-sheet passing portion is generated at one end of the heater. In the example, it may be arranged only on one end side. Moreover, although the cooling fan was mentioned as an example of a cooling means, it is not restricted to a cooling fan, It is possible to employ | adopt the arbitrary cooling means which can be utilized.

1…加熱体
2…定着フィルム
3…ステー
9…加圧ローラ
10…クリーニングローラ
31…電子写真感光体ドラム
32…帯電ローラ
33…レーザースキャナ
34…現像装置
35…転写ローラ
35a…転写部
36…除電針
37…定着装置
38…クリーニング装置
39…制御部
60…冷却装置
61…冷却ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heating body 2 ... Fixing film 3 ... Stay 9 ... Pressure roller 10 ... Cleaning roller 31 ... Electrophotographic photosensitive drum 32 ... Charging roller 33 ... Laser scanner 34 ... Developing device 35 ... Transfer roller 35a ... Transfer part 36 ... Static elimination Needle 37 ... Fixing device 38 ... Cleaning device 39 ... Control unit 60 ... Cooling device 61 ... Cooling fan

Claims (5)

記録材上に形成された未定着画像を加熱定着する定着装置を備え、前記定着装置の温度が過昇温状態となったときに給紙搬送時間間隔を広げる紙間制御を行う画像形成装置において、
記録材を通紙させる定着装置の全通紙領域のうち所定幅以下のサイズの記録材が通過しない非通紙領域を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの発生後、最初の記録材が定着装置に進入する迄の間に前記冷却手段の起動を開始して、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの実行中は、前記冷却手段の動作を継続する
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that includes a fixing device that heat-fixes an unfixed image formed on a recording material, and that performs paper interval control to increase a paper feeding conveyance time interval when the temperature of the fixing device becomes an excessively high temperature state. ,
A cooling means for cooling a non-sheet passing area through which a recording material having a size of a predetermined width or less does not pass among all the sheet passing areas of the fixing device for passing the recording material;
Control means for controlling the operation of the cooling means,
The control means starts the cooling means after the occurrence of a print job for a recording material having a size smaller than the predetermined width and before the first recording material enters the fixing device, The image forming apparatus characterized in that the operation of the cooling unit is continued during execution of a print job for a recording material of a size.
前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの終了後、次の印刷ジョブとして、記録材サイズが前記所定幅を超えるサイズの記録材に対する印刷ジョブが発生したとき前記冷却手段の動作を停止する請求項1に記載の画像形成装置。   When the print job for the recording material having a size exceeding the predetermined width is generated as the next print job after the print job for the recording material having a size equal to or smaller than the predetermined width is completed, the control unit The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation is stopped. 前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブの終了後に、前記定着装置の全通紙領域の幅方向の中央と端部の温度差が所定温度以下になったとき、または、前記端部の温度が環境温度と一致したとき、前記冷却手段の動作を停止する請求項1または2に記載の画像形成装置。   When the temperature difference between the center and the edge in the width direction of the entire sheet passing area of the fixing device is equal to or lower than a predetermined temperature after the end of the print job for the recording material having a size equal to or smaller than the predetermined width, or 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation of the cooling unit is stopped when the temperature of the end matches the environmental temperature. 前記所定幅以下のサイズとは画像形成装置の利用可能な用紙の最大幅のサイズに対してそのサイズより幅の小さいサイズである請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the size equal to or smaller than the predetermined width is a size having a width smaller than that of a maximum width of a sheet that can be used by the image forming apparatus. 前記制御手段は、前記所定幅以下のサイズの記録材に対する印刷ジョブが発生した際、前記所定幅を超えるサイズの画像形成動作中であれば当該画像形成動作の終了後に前記前記冷却手段の起動を開始する請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。   The control means activates the cooling means after the end of the image forming operation when an image forming operation having a size exceeding the predetermined width is in progress when a print job for a recording material having a size smaller than the predetermined width is generated. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is started.
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