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JP2009075157A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2009075157A
JP2009075157A JP2007241350A JP2007241350A JP2009075157A JP 2009075157 A JP2009075157 A JP 2009075157A JP 2007241350 A JP2007241350 A JP 2007241350A JP 2007241350 A JP2007241350 A JP 2007241350A JP 2009075157 A JP2009075157 A JP 2009075157A
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JP
Japan
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temperature
image forming
forming apparatus
fixing
cooling fan
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Pending
Application number
JP2007241350A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yashiro
章 八代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To locally cool a fixing device when an abnormal rise of temperature or the like occurs therein. <P>SOLUTION: The image forming apparatus provided with an inside air cooling fan 101 and adapted to transfer an image formed on an image carrier and fix it by a fixing device 20 comprises a control means for sucking the outside air to the inside or discharging the inside air by changing a rotating direction. The control means rotates the internal cooling fan 101 in a direction of discharging the air from the inside until a predetermined condition is established, and rotates it in a direction of sucking and blowing the outside air to the inside when the predetermined condition is exceeded. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの機能を複合して備えたデジタル複合機などの画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a digital multifunction machine having a combination of these functions.

複写機、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置では、電子写真方式により転写紙などの記録媒体に形成された加熱溶融性のトナーで形成された画像を加熱し、永久固着画像として記録媒体に定着させる必要がある。定着には様々な方法があるが、加熱及び加圧により定着する熱ローラ定着方式が広く用いられている。この熱ローラ定着方式は定着ローラと加圧ローラとを圧接し、定着ローラを加熱し、2つのローラのニップ部に未定着トナー像を支持する記録媒体を通過させることにより、未定着トナー像を記録媒体に定着させるものである。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an image formed with a heat-meltable toner formed on a recording medium such as transfer paper by an electrophotographic system is heated to form a permanently fixed image on the recording medium. It is necessary to fix. There are various methods for fixing, and a heat roller fixing method for fixing by heating and pressing is widely used. In this heat roller fixing method, a fixing roller and a pressure roller are pressed against each other, the fixing roller is heated, and a recording medium that supports the unfixed toner image is passed through the nip portion of the two rollers, whereby an unfixed toner image is formed. It is fixed on a recording medium.

このような定着方式は、紙に熱定着するので、定着器は高温になる。しかし、熱は現像、転写等の画像形成部に悪影響を与えるため、画像形成装置内部温度は高温にしたくない。そのため、定着器からの発熱を機内に充満させないため、ファン等の手段を用いて気流を作り、定着器からの発熱を外部に排出している。   Such a fixing method heat-fixes on paper, so that the fixing device becomes high temperature. However, since heat adversely affects the image forming unit such as development and transfer, the internal temperature of the image forming apparatus is not desired to be high. Therefore, in order to prevent the heat generated from the fixing device from being filled in the apparatus, an air flow is created using means such as a fan, and the heat generated from the fixing device is discharged to the outside.

しかしながら、定着器はある一定の温度(定着ローラ設定温度例:180±15℃)に保つ必要があり、また、定着器の温度分布は均一にすることが望ましい。定着器の温度分布を均一にするための要因の一つとして、気流の安定化が挙げられる。理想的には気流がない状態、あるいは気流が無限小の状態である。特に、定着器に直接風があたると、風があたった部分の温度がピンポイントで下がるので、定着器温度の均一性を保つということを考えると、直接風をあてたくない。   However, the fixing device needs to be maintained at a certain temperature (fixing roller setting temperature example: 180 ± 15 ° C.), and it is desirable that the temperature distribution of the fixing device be uniform. One of the factors for making the temperature distribution of the fixing device uniform is air flow stabilization. Ideally, there is no airflow, or the airflow is infinitely small. In particular, when the wind blows directly on the fixing unit, the temperature of the part hit by the wind is pinpointed. Therefore, considering that the temperature of the fixing unit is kept uniform, it is not necessary to blow the wind directly.

一方、最近のカラーレーザープリンタなどは、ウォームアップ時間の短縮/省スペース化/高画質が強く求められているので、定着ローラにゴムを巻いて、熱容量も下げる構成が必須となっている。この構造だと表層の温度とヒータ直近の芯金の温度差が大きくなるので、発熱源を停止した後のオーバーシュートが大きくなる。そのため、サーモスタット等による過昇防止装置が働いて発火を防止した場合でも、オーバーシュートにより定着ローラの温度が上がり、発煙する場合がある。 オーバーシュートは、定着器に直接風をあててピンポイントで空冷することにより、緩和することができる。   On the other hand, recent color laser printers and the like are strongly required to shorten the warm-up time, save space, and have high image quality. Therefore, it is essential to wrap rubber around the fixing roller to reduce the heat capacity. With this structure, the temperature difference between the surface layer temperature and the core metal closest to the heater increases, so the overshoot after the heat source is stopped increases. For this reason, even when an excessive temperature rise prevention device such as a thermostat works to prevent ignition, the temperature of the fixing roller may increase due to overshoot, and smoke may be generated. The overshoot can be alleviated by direct air blowing to the fixing device and air cooling at a pinpoint.

そこで、例えば特許文献1には、定着ローラの冷却を要する際には、定着ローラを逆回転させると回転するプロペラを設け、そのプロペラから発生する風によって定着ローラを冷却することが提案されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 proposes that when the fixing roller needs to be cooled, a propeller that rotates when the fixing roller is reversely rotated is provided, and the fixing roller is cooled by wind generated from the propeller. .

以上で述べてきた通、オーバーシュート緩和のためには定着器に直接風をあてる方が効果的であるが、画像形成のために定着器の温度分布を均一にするという観点に立てば、定着器に直接風をあてることなく排熱できることが好ましい。   As described above, it is more effective to blow the fuser directly to mitigate overshoot, but from the viewpoint of making the temperature distribution of the fuser uniform for image formation, the fuser is fixed. It is preferable that heat can be exhausted without directing air to the vessel.

図8は従来のファンによる冷却を説明するための図で、同図(a)はフローチャート、同図(b)はステップS801の処理時の冷却用ファンの状態を示す正面図、同図(c)は側面図である。なお、同図(b)には冷却ファンの回転方向を、同図(c)には、風の流れをそれぞれ矢印で示す。同図に示すように、従来は装置本体の一部に冷却用ファン101を設け、電源をオンし、ファン運転を開始させる(ステップS801)と、冷却用ファン101の羽根102は矢印103に示す方向に回転し、機内から機外に風が流れる矢印104の風を発生させる。電源をオフにすれば冷却用ファン101は停止する。これにより、定着器に直接風をあてることなく排熱している。
特開2007−47357号公報
FIG. 8 is a diagram for explaining cooling by a conventional fan. FIG. 8 (a) is a flowchart, FIG. 8 (b) is a front view showing the state of the cooling fan during the process of step S801, and FIG. ) Is a side view. In addition, the rotation direction of a cooling fan is shown in the figure (b), and the flow of a wind is shown in the figure (c) by the arrow, respectively. As shown in the figure, conventionally, when a cooling fan 101 is provided in a part of the apparatus main body, the power is turned on, and the fan operation is started (step S801), the blade 102 of the cooling fan 101 is indicated by an arrow 103. The wind of the arrow 104 which rotates in the direction and flows from the inside of the machine to the outside is generated. If the power is turned off, the cooling fan 101 stops. As a result, heat is exhausted without directing air to the fixing device.
JP 2007-47357 A

しかしながら、特許文献1の技術は定着ローラ専用のファンを設けなければならず、定着器の構成が複雑になってしまう。また、図8に示す冷却用ファンにより機内から機外に風を流すだけでは、異常時に緊急で空冷したいときなどには対応できない。   However, in the technique of Patent Document 1, a dedicated fan for the fixing roller must be provided, and the configuration of the fixing device becomes complicated. Further, it is not possible to cope with emergency air cooling in the event of an abnormality simply by flowing air from the inside of the apparatus to the outside with the cooling fan shown in FIG.

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その解決すべき課題は、定着器に異常温度上昇などが発生した場合には、局部冷却できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and a problem to be solved is to enable local cooling when an abnormal temperature rise or the like occurs in the fixing device.

前記目的を達成するため、第1の手段は、機内空冷用ファンを備え、像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写し、定着手段によって定着する画像形成装置において、回転方向を変えることにより外気を機内へ吸気し、あるいは、機内空気を排気させる制御手段を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the first means includes an in-machine air cooling fan, and changes the rotation direction in an image forming apparatus that transfers an image formed on the image carrier onto a recording medium and fixes the image on the recording medium. Thus, it has a control means for taking outside air into the machine or exhausting the air inside the machine.

第2の手段は、第1の手段において、前記制御手段が所定の条件になるまでは機内から空気を排気する方向に前記機内冷却用ファンを回転させることを特徴とする。   The second means is characterized in that, in the first means, the internal cooling fan is rotated in the direction of exhausting air from the inside of the apparatus until the control means reaches a predetermined condition.

第3の手段は、第1の手段において、前記制御手段が所定の条件になった場合には、外気を吸気し、機内に風を吹き付ける方向に前記機内冷却用ファンを回転させることを特徴とする。   The third means is characterized in that, in the first means, when the control means reaches a predetermined condition, the inside cooling air is sucked into the inside of the machine and the inside cooling fan is rotated in a direction to blow the wind into the machine. To do.

第4の手段は、第1の手段において、前記制御手段が所定の条件になった場合には、前記機内冷却用ファンをいずれの方向にも回転させないことを特徴とする。   A fourth means is characterized in that, in the first means, when the control means is in a predetermined condition, the internal cooling fan is not rotated in any direction.

第5の手段は、第2又は第3の手段において、前記所定の条件が、定着温度が予め設定した値を越えたことであることを特徴とする。   A fifth means is characterized in that, in the second or third means, the predetermined condition is that the fixing temperature exceeds a preset value.

第6の手段は、第2又は第3の手段において、前記所定の条件が、定着温度が予め設定した値を越え、かつ、予め設定した温度上昇勾配を越えたことであることを特徴とする。   The sixth means is characterized in that, in the second or third means, the predetermined condition is that the fixing temperature exceeds a preset value and exceeds a preset temperature rise gradient. .

第7の手段は、第5の手段において、前記予め設定した値が、前記定着手段から発煙する温度よりも低い温度であることを特徴とする。   A seventh means is characterized in that, in the fifth means, the preset value is lower than a temperature at which smoke is emitted from the fixing means.

第8の手段は、第6の手段において、前記予め設定した値が、前記定着手段から発煙する温度よりも低い温度であり、この低い温度の設定値と前記定着手段で発煙する温度との差を、予め設定した温度上昇勾配値にて除した値が、前記定着手段への給電断後も惰性で温度上昇する時間よりも短いことを特徴とする。   According to an eighth means, in the sixth means, the preset value is a temperature lower than a temperature at which smoke is emitted from the fixing means, and a difference between the set value of the low temperature and a temperature at which the fixing means emits smoke. Is divided by a preset temperature rise gradient value, and is shorter than the time of temperature rise due to inertia even after the power supply to the fixing unit is cut off.

第9の手段は、第7又は第8の手段において、前記定着手段で発煙する温度より低い温度は、前記定着手段に記録媒体を通紙する命令があるときに比べて通紙命令がないときの方が、低く設定されていることを特徴とする。   The ninth means is that, in the seventh or eighth means, the temperature lower than the temperature at which the fixing means emits smoke is when there is no paper passing instruction compared to when the fixing means has a command to pass a recording medium. Is characterized by being set lower.

第10の手段は、第4の手段において、前記所定の条件が、定着温度が予め設定した値を越えないことであることを特徴とする。   According to a tenth means, in the fourth means, the predetermined condition is that the fixing temperature does not exceed a preset value.

なお、後述の実施形態において、像担持体は感光体1y、1m、1c、1kに、機内空冷用ファンは冷却用ファン101に、温度検知手段はサーミスタ207にそれぞれ対応する。   In the embodiments described later, the image carrier corresponds to the photoreceptors 1y, 1m, 1c, and 1k, the in-machine air cooling fan corresponds to the cooling fan 101, and the temperature detection means corresponds to the thermistor 207.

本発明によれば、機内空冷用ファンの回転方向を任意に変更することにより、気流を変えることができ、熱源に対して直接吹き付ける流路と雰囲気を排出する流路に切り替える制御が可能になる。これにより、異常時の急冷と温度調節用排熱の両立が可能になる。   According to the present invention, the airflow can be changed by arbitrarily changing the rotation direction of the in-flight cooling fan, and control can be performed to switch between a flow path that blows directly against the heat source and a flow path that discharges the atmosphere. . This makes it possible to achieve both rapid cooling at the time of abnormality and exhaust heat for temperature adjustment.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明が適用される画像形成装置の一例の概略を示す構成図である。この画像形成装置はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナーによってカラー画像が形成可能なカラー画像形成装置である。すなわち、イエローのトナー像を形成する像担持体である感光体1y、マゼンタのトナー像を形成する感光体1m、シアンのトナー像を形成する感光体1c、ブラックのトナー像を形成する感光体1kにポリゴンミラー30で偏向された光ビームを照射して色毎に光書き込みを行う。各色の感光体1y〜1kは用いるトナーの色が異なる以外はその構成は全く同じであるので、イエローのトナー像を形成する感光体1yを例にとって説明する。感光体1yの周囲には、帯電ローラ2y、現像ローラ3y、クリーニングローラ4yが配置され、帯電ロータ2yと現像ローラ3yとの間の感光体1yの表面にポリゴンミラー30からの露光光を受ける周知の構成になっている。現像ローラ3yは上方に位置するトナーカートリッジ5y内のトナーが供給ローラ6yを介して供給される。7yはトナー攪拌するためのパドルである。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. This image forming apparatus is a color image forming apparatus capable of forming a color image with toners of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). That is, a photoreceptor 1y that is an image carrier that forms a yellow toner image, a photoreceptor 1m that forms a magenta toner image, a photoreceptor 1c that forms a cyan toner image, and a photoreceptor 1k that forms a black toner image. A light beam deflected by the polygon mirror 30 is irradiated on the surface to perform optical writing for each color. Since the photoreceptors 1y to 1k of the respective colors have the same configuration except for the color of the toner used, the photoreceptor 1y that forms a yellow toner image will be described as an example. Around the photoreceptor 1y, a charging roller 2y, a developing roller 3y, and a cleaning roller 4y are arranged, and the surface of the photoreceptor 1y between the charging rotor 2y and the developing roller 3y receives exposure light from the polygon mirror 30. It is the composition of. The toner in the toner cartridge 5y located above the developing roller 3y is supplied via the supply roller 6y. 7y is a paddle for stirring the toner.

各感光体1y〜1k上のトナー像を転写する転写ベルト8が感光体1y〜1kに接触するように配設されている。この転写ベルト8は2次転写テンションローラ9と2次転写駆動ローラ10間に張設されている。転写ベルト8の裏面には感光体1y〜1k上のトナー像を転写ベルト8に転写するための1次転写ローラ11y,11m,11c,11kが設けられている。また、2次転写テンションローラ9の近傍には、転写ベルト8上のトナーを検知するトナーセンサ12が、また、2次転写駆動ローラ10の近傍には転写ベルト8を清掃するベルトクリナー13が配設されている。   A transfer belt 8 for transferring the toner images on the photoconductors 1y to 1k is disposed so as to be in contact with the photoconductors 1y to 1k. This transfer belt 8 is stretched between a secondary transfer tension roller 9 and a secondary transfer drive roller 10. On the back surface of the transfer belt 8, primary transfer rollers 11y, 11m, 11c, and 11k for transferring the toner images on the photoreceptors 1y to 1k to the transfer belt 8 are provided. A toner sensor 12 that detects toner on the transfer belt 8 is disposed near the secondary transfer tension roller 9, and a belt cleaner 13 that cleans the transfer belt 8 is disposed near the secondary transfer drive roller 10. It is installed.

転写ベルト8の下方には廃トナーを収容する廃トナーボックス14が設けられている。この廃トナーボックス14には廃トナーが一杯になったことを検知する廃トナーフル検知センサ15が設けられている。   A waste toner box 14 for storing waste toner is provided below the transfer belt 8. The waste toner box 14 is provided with a waste toner full detection sensor 15 for detecting that the waste toner is full.

廃トナーボックス14の下方には、用紙を収容する本体給紙部16が位置し、本体給紙部16内の用紙17は給紙ローラ18によって1枚ずつ引き出され、2次転写ローラ19によって転写ベルト8上のトナー像が転写され、定着器20を通ることにより用紙17上にトナー像が定着され、排紙ローラ21によって装置外に排紙される。なお、22は給紙ローラ18によって送り出された用紙17の定着器20への搬送タイミングを調整するレジストローラ、23はレジストローラ22に送り出される用紙17を検知するレジストセンサ、24は排紙される用紙を検知する排紙センサである。またこの画像形成装置においては、用紙の裏面にも画像を形成するように両面印字用の搬送路が設けられ、両面センサ5によって両面印字の用紙を検知している。   Below the waste toner box 14, a main body feeding unit 16 for storing paper is located. The paper 17 in the main body feeding unit 16 is pulled out one by one by a feeding roller 18 and transferred by a secondary transfer roller 19. The toner image on the belt 8 is transferred, and the toner image is fixed on the paper 17 by passing through the fixing device 20, and is discharged out of the apparatus by the paper discharge roller 21. Reference numeral 22 denotes a registration roller for adjusting the conveyance timing of the paper 17 sent out by the paper feed roller 18 to the fixing device 20, 23 denotes a registration sensor for detecting the paper 17 sent to the registration roller 22, and 24 denotes paper discharge. A paper discharge sensor for detecting paper. Further, in this image forming apparatus, a conveyance path for double-sided printing is provided so as to form an image on the back side of the paper, and the double-sided sensor 5 detects the paper for double-sided printing.

さらに、図1は間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置を例示しているが、直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置でも、ドラム方式のカラー画像形成装置でも、モノクロの画像形成装置でも良い。   1 illustrates an indirect transfer type tandem color image forming apparatus, a direct transfer type tandem color image forming apparatus, a drum type color image forming apparatus, or a monochrome image forming apparatus may be used. .

図2は定着器20の構成の一例を示す図である。定着器20は用紙とこの用紙上のトナー像を加熱する定着ローラ201と、この定着ローラ201に圧接するように位置して用紙上にトナー像を定着させる加圧ローラ202とから基本的に構成されている。この定着器20においては、定着ローラ201と、内部に加熱ヒータ203を備えた加熱ローラ204との問を熱伝導率の良い材料で作られた定着ベルト205で掛け渡し、加熱ローラ204によって熱せられた定着ベルト205を加圧ローラ202に圧接することで用紙にトナー像を熱定着させている。なお、定着ローラ201と加熱ローラ204の外周は断熱カバー206で覆われている。加圧ローラ202と加熱ローラ204の近傍にはそれぞれ温度検知用のサーミスタ207,208が、加熱ローラ204の近傍にはさらに温度調整用のサーモスタット209が設けられている。なお、210は定着ローラ201から用紙を剥がすための分離板、211は加圧ローラ202から用紙を剥がすための分離板である。この定着器20においては、加熱ヒータ203で発生させた熱を、定着ベルト205を経由して用紙及び用紙上のトナーに伝達している。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the fixing device 20. The fixing device 20 basically includes a sheet, a fixing roller 201 that heats the toner image on the sheet, and a pressure roller 202 that is positioned in pressure contact with the fixing roller 201 and fixes the toner image on the sheet. Has been. In this fixing device 20, the fixing roller 201 and a heating roller 204 having a heater 203 inside are hung by a fixing belt 205 made of a material having good thermal conductivity, and are heated by the heating roller 204. The toner image is thermally fixed on the sheet by pressing the fixing belt 205 against the pressure roller 202. The outer periphery of the fixing roller 201 and the heating roller 204 is covered with a heat insulating cover 206. Temperature detecting thermistors 207 and 208 are provided in the vicinity of the pressure roller 202 and the heating roller 204, respectively, and a temperature adjusting thermostat 209 is provided in the vicinity of the heating roller 204. Reference numeral 210 denotes a separation plate for peeling the paper from the fixing roller 201, and 211 denotes a separation plate for peeling the paper from the pressure roller 202. In the fixing device 20, the heat generated by the heater 203 is transmitted to the paper and the toner on the paper via the fixing belt 205.

図3は定着器20の他の構成を示す図である。この例では、定着ローラ251の内部に加熱ヒータ252を設けている。定着ローラ251のローラ表面253と加熱ヒータ252との間には芯金254が設けられている。この例では、加熱ヒータ252で発生させた熱を芯金254からローラ表面253を経由して用紙及び用紙上のトナーに伝達している。   FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the fixing device 20. In this example, a heater 252 is provided inside the fixing roller 251. A metal core 254 is provided between the roller surface 253 of the fixing roller 251 and the heater 252. In this example, the heat generated by the heater 252 is transmitted from the cored bar 254 to the sheet and the toner on the sheet via the roller surface 253.

図4は本発明の第1実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャート、及び冷却用ファンの回転方向と風の流れを共に示す図である。以下の実施例においては、図3の定着器を使用しているものとし、かつ図示していないが、冷却用ファン101は、逆転可能で、逆転することにより風の流れる方向が逆なる形式のもので、定着器20の近傍の本体に取り付けられているものとする。   FIG. 4 is a flowchart for explaining cooling by the fan in the first embodiment of the present invention, and also shows both the rotation direction of the cooling fan and the flow of wind. In the following embodiment, it is assumed that the fixing device of FIG. 3 is used, and although not shown, the cooling fan 101 can be reversed, and the direction of wind flow is reversed by the reverse rotation. It is assumed that it is attached to the main body in the vicinity of the fixing device 20.

また、図示しないが、本実施形態では、定着器及び画像形成装置の各部は制御回路のCPUによって制御される。CPUは図示しないROMに格納されたプログラムコードをRAMに展開し、当該RAMをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードで定義される制御を実行する。   Although not shown, in this embodiment, each unit of the fixing device and the image forming apparatus is controlled by the CPU of the control circuit. The CPU expands a program code stored in a ROM (not shown) in a RAM, and executes control defined by the program code while using the RAM as a work area.

この制御では、図4(a)のフローチャートに示すように電源をオンし、冷却用ファン101の運転を開始させる(ステップS401)と、図4(b)に示すように、冷却用ファン101の羽根102が機内から機外に風が流れる矢印103の方向に回転し、図4(c)矢印104の方向に風が流れる。同時にサーミスタ207によって定着ローラ251の温度が測定され、その温度が規定値以上か否かをチェックする(ステップS402)。規定値以下の場合が再度チェックを行い、規定値以上の場合は冷却用ファン101を逆回転させ、冷却用ファン101を逆回転させる(ステップS403)。これにより図4(d)に示すように羽根102は機外から機内に風が流れる矢印105の方向に回転し、図4(e)に示すように矢印106の方向に風が流れる。   In this control, when the power is turned on as shown in the flowchart of FIG. 4A to start the operation of the cooling fan 101 (step S401), the cooling fan 101 is turned on as shown in FIG. The blades 102 rotate in the direction of the arrow 103 where the wind flows from the inside of the machine to the outside of the machine, and the wind flows in the direction of the arrow 104 in FIG. At the same time, the temperature of the fixing roller 251 is measured by the thermistor 207, and it is checked whether or not the temperature is equal to or higher than a specified value (step S402). When the value is less than the specified value, the check is performed again. When the value is more than the specified value, the cooling fan 101 is rotated in the reverse direction, and the cooling fan 101 is rotated in the reverse direction (step S403). As a result, as shown in FIG. 4D, the blades 102 rotate in the direction of the arrow 105 where the wind flows from the outside to the inside of the machine, and the wind flows in the direction of the arrow 106 as shown in FIG.

この制御によって、加熱ヒータ252への給電を停止した後の定着ローラ251及びローラ表面253の温度上昇を抑えることが可能になる。また、ステップS402の判定の基準となる規定値(温度)を、実際に定着器20が発煙してしまうような異常温度よりも低めに設定すれば、確実に発煙を防止することができる。また、冷却用ファン101の逆回転時、加熱ヒータ252への給電も停止するようにすれば、異常時の発煙防止効果も得ることができる。   With this control, it is possible to suppress the temperature rise of the fixing roller 251 and the roller surface 253 after the power supply to the heater 252 is stopped. In addition, if the specified value (temperature) that serves as the determination criterion in step S402 is set lower than the abnormal temperature at which the fixing device 20 actually smokes, smoke generation can be reliably prevented. Further, if the power supply to the heater 252 is also stopped during the reverse rotation of the cooling fan 101, it is possible to obtain a smoke prevention effect at the time of abnormality.

図5は本発明の第2実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャート、及び冷却用ファンの回転方向と風の流れを共に示す図である。この第2実施例では、定着ローラ251の温度が予め設定された温度に達するまでは冷却用ファン101を駆動させないようにしている(ステップS501)。この温度監視は、サーミスタ207によって行う。   FIG. 5 is a flow chart for explaining cooling by the fan in the second embodiment of the present invention, and shows both the rotation direction of the cooling fan and the flow of wind. In the second embodiment, the cooling fan 101 is not driven until the temperature of the fixing roller 251 reaches a preset temperature (step S501). This temperature monitoring is performed by the thermistor 207.

すなわち、図5(a)に示すようにサーミスタ207によって検知された温度が予め設定された規定値以上か否かをチェックし(ステップS501)、規定値に達すると、冷却用ファン101を正回転させ(ステップS502)、図5(b)に示すように機内から機外に風が流れる矢印103の方向に回転させ、図5(c)に示すように矢印104の方向に風を流す。   That is, as shown in FIG. 5 (a), it is checked whether or not the temperature detected by the thermistor 207 is equal to or higher than a preset specified value (step S501). (Step S502), as shown in FIG. 5 (b), it is rotated in the direction of arrow 103 where the wind flows from the inside of the machine to the outside of the machine, and the wind is flowed in the direction of arrow 104 as shown in FIG. 5 (c).

このように、定着ローラ251の温度が一定温度を超えるまでは冷却用ファン101を回転させない(=機内に気流を作らない)ことにより、定着ローラ251が用紙に接する部分の温度ばらつきを低減させることができる。また、定着ローラ251が所定の温度まで昇温するまでの時間を短縮することができる。   In this way, by not rotating the cooling fan 101 until the temperature of the fixing roller 251 exceeds a certain temperature (= no airflow is generated in the apparatus), temperature variations in the portion where the fixing roller 251 contacts the paper can be reduced. Can do. Further, the time until the fixing roller 251 is heated to a predetermined temperature can be shortened.

図6は本発明の第3実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャート、及び冷却用ファンの回転方向と風の流れを共に示す図である。この第3実施例では温度値に加えて温度勾配値でも判定を行って冷却用ファン101の駆動制御を行っている。   FIG. 6 is a flowchart for explaining cooling by the fan in the third embodiment of the present invention, and also shows both the rotation direction of the cooling fan and the flow of wind. In the third embodiment, the drive control of the cooling fan 101 is performed by determining the temperature gradient value as well as the temperature value.

すなわち、図6(a)に示すように電源をオンし、冷却用ファン101の運転を開始させる(ステップS601)と、図6(b)に示すように、冷却用ファン101の羽根102は機内から機外に風が流れる矢印103の方向に回転し、図6(c)に示すように矢印104の方向に風が流れる。同時にサーミスタ207によって定着ローラ251の温度が測定され、その温度が規定値以上か否かをチェックする(ステップS602)。規定値以上になると、温度勾配が規定値以上か否かをチェックする(ステップS603)。温度勾配は例えば1秒間に何度温度が上昇するかを測定すればよい。   That is, when the power is turned on as shown in FIG. 6A and the operation of the cooling fan 101 is started (step S601), as shown in FIG. 6B, the blades 102 of the cooling fan 101 are in-machine. Rotate in the direction of arrow 103 where the wind flows out of the machine, and the wind flows in the direction of arrow 104 as shown in FIG. At the same time, the temperature of the fixing roller 251 is measured by the thermistor 207, and it is checked whether or not the temperature is equal to or higher than a specified value (step S602). If it becomes equal to or higher than the specified value, it is checked whether or not the temperature gradient is equal to or higher than the specified value (step S603). The temperature gradient may be measured, for example, how many times the temperature rises per second.

例えば、判定温度=200℃、実際に発煙してしまう温度=230℃、昇温し続ける時間=10秒とした場合、
温度勾配が2℃/秒なら 到達予想温度=220℃ < 230℃
温度勾配が4℃/秒なら 到達予想温度=240℃ > 230℃
これにより、温度勾配が2℃/秒のときは10秒昇温し続けても230℃に達しないので、冷却用ファン101の逆転制御が行わない。一方、温度勾配が4℃/秒のときは、10秒昇温し続けると、230℃を超えてしまうので、冷却用ファン101の逆転制御を行う(ステップS604)。これにより、図6(d)に示すように冷却用ファン101の羽根102は機外から機内に風が流れる矢印105の方向に回転し、図6(e)に示すように矢印106の方向に風が流れ、定着ローラ251を冷却することができる。
For example, when the judgment temperature = 200 ° C., the temperature at which smoke actually occurs = 230 ° C., and the time for continuing to raise the temperature = 10 seconds,
If the temperature gradient is 2 ° C / second, the expected temperature reached = 220 ° C <230 ° C
If the temperature gradient is 4 ° C / sec, the expected temperature reached = 240 ° C> 230 ° C
As a result, when the temperature gradient is 2 ° C./second, the temperature does not reach 230 ° C. even if the temperature is continuously raised for 10 seconds, so that the reverse rotation control of the cooling fan 101 is not performed. On the other hand, when the temperature gradient is 4 ° C./second, if the temperature is continuously raised for 10 seconds, the temperature will exceed 230 ° C., so that the reverse rotation control of the cooling fan 101 is performed (step S604). As a result, the blade 102 of the cooling fan 101 rotates in the direction of the arrow 105 where the wind flows from the outside of the machine into the machine as shown in FIG. 6D, and in the direction of the arrow 106 as shown in FIG. 6E. The wind flows and the fixing roller 251 can be cooled.

このように、温度値に加えて温度勾配値でも判定を行うことで、加熱ヒータ252への給電を停止した後の、定着ローラ251及び定着ローラ表面253の温度が実際に何度まで上昇するのかを予見することが可能になり、本当は異常温度まで昇温しない案件に対して冷却用ファン101を逆回転させるような誤判定を防止することができる。   In this way, by determining the temperature gradient value in addition to the temperature value, how many times the temperature of the fixing roller 251 and the fixing roller surface 253 actually increase after the power supply to the heater 252 is stopped. Therefore, it is possible to prevent an erroneous determination such that the cooling fan 101 is reversely rotated with respect to a case where the temperature does not actually rise to an abnormal temperature.

図7は本発明の第4実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャート、及び冷却用ファンの回転方向と風の流れを共に示す図である。この第4実施例では、定着ローラ251から用紙及び用紙上のトナーに熱を与えることにより、定着ローラ251の用紙に接する部位の熱量は低下するので、この温度低下分をファン回転変更の判定温度に反映させ、誤判定の防止精度を向上させている。   FIG. 7 is a flowchart for explaining cooling by the fan in the fourth embodiment of the present invention, and also shows both the rotation direction of the cooling fan and the flow of wind. In the fourth embodiment, heat is applied from the fixing roller 251 to the paper and the toner on the paper, so that the amount of heat at the portion of the fixing roller 251 in contact with the paper is reduced. This improves the accuracy of preventing misjudgment.

図7(a)に示すように最初に、電源をオンし、冷却用ファン101の運転を開始させる(ステップS601)と、図7(b)に示すように冷却用ファン101の羽根102は機内から機外に風が流れる矢印103の方向に回転し、図7(c)に示すように矢印104の方向に風が流れる。同時にサーミスタ207によって定着ローラ251の温度の計測も開始される。次に、印刷命令があるか否かをチェックし(ステップS702)、ない場合は定着ローラ251の温度が規定値(=A+α℃)以上か否かをチェックする(ステップS703)。ここで、αは定着ローラ251の温度低下分である。規定値以下の場合はステップS702に戻り、再度印刷命令の有無をチェックする。一方、規定値以上の場合は、冷却用ファン101を逆回転させる(ステップS704)。これにより図7(d)に示すように羽根102は機外から機内に風が吹き込む矢印105の方向に回転し、図7(e)に示すように矢印106の方向に風が流れる。   First, as shown in FIG. 7A, when the power is turned on to start the operation of the cooling fan 101 (step S601), the blades 102 of the cooling fan 101 are in-flight as shown in FIG. 7B. Rotate in the direction of arrow 103 where the wind flows out of the machine, and the wind flows in the direction of arrow 104 as shown in FIG. At the same time, measurement of the temperature of the fixing roller 251 is also started by the thermistor 207. Next, it is checked whether or not there is a print command (step S702). If not, it is checked whether or not the temperature of the fixing roller 251 is equal to or higher than a specified value (= A + α ° C.) (step S703). Here, α is the temperature drop of the fixing roller 251. If it is equal to or less than the specified value, the process returns to step S702 to check again for the presence of a print command. On the other hand, if it is equal to or greater than the specified value, the cooling fan 101 is reversely rotated (step S704). As a result, as shown in FIG. 7D, the blade 102 rotates in the direction of the arrow 105 in which the wind blows into the machine from the outside of the machine, and the wind flows in the direction of the arrow 106 as shown in FIG. 7E.

一方、ステップS702において印刷命令があった場合は、定着ローラ251の温度が規定値(=A℃)以上か否かをチェックする(ステップS705)。規定値以下の場合は、ステップS702に戻り、再度印刷命令の有無をチェックする。規定値以上の場合は、ステップS704に進み、冷却用ファン101を逆回転させる。   On the other hand, if there is a print command in step S702, it is checked whether or not the temperature of the fixing roller 251 is equal to or higher than a specified value (= A ° C.) (step S705). If it is equal to or less than the specified value, the process returns to step S702 to check again whether there is a print command. If it is equal to or greater than the specified value, the process proceeds to step S704, and the cooling fan 101 is rotated in the reverse direction.

定着ローラ251から用紙及び用紙上のトナーに熱を与えることにより、定着ローラ251の用紙に接する部位の熱量は低下し、それを補う形でヒータが発熱する。このような定着ローラ251から用紙及び用紙上のトナーに熱を与えることによる定着ローラ251の温度低下分を、冷却用ファン101の回転変更の判定温度に反映させることにより、本当は異常温度まで昇温しない案件に対してファンを逆回転させるような誤判定の防止精度を向上させることができる。さらに、上述した第3実施例と組み合わせることにより、本当は異常温度まで昇温しない案件に対してファンを逆回転させるような誤判定の防止精度をさらに向上させることができる。   By applying heat to the sheet and toner on the sheet from the fixing roller 251, the amount of heat at the portion of the fixing roller 251 in contact with the sheet decreases, and the heater generates heat to compensate for it. The temperature drop of the fixing roller 251 caused by applying heat to the paper and the toner on the paper from the fixing roller 251 is reflected in the determination temperature for the rotation change of the cooling fan 101, so that the temperature actually rises to an abnormal temperature. It is possible to improve the accuracy of preventing misjudgment that causes the fan to reversely rotate for a case that is not performed. Furthermore, by combining with the third embodiment described above, it is possible to further improve the accuracy of preventing erroneous determination that causes the fan to reversely rotate in a case where the temperature does not actually rise to an abnormal temperature.

定着ローラ251のサーミスタ207による温度検知結果に基づく前記制御は、各規定値を予め記憶する記憶装置と、サーミスタ207による現状の温度検知結果と記憶装置に記憶されている規定値などの情報とを比較し、その結果により冷却用ファン101のオンオフや正逆回転を制御するCPUなどで構成された制御装置によって行えばよい。また、これら記憶装置や制御装置は画像形成装置のシステムと共用してもよい。   The control based on the temperature detection result by the thermistor 207 of the fixing roller 251 includes a storage device that stores each specified value in advance, a current temperature detection result by the thermistor 207, and information such as a specified value stored in the storage device. The comparison may be performed by a control device including a CPU that controls on / off and forward / reverse rotation of the cooling fan 101 based on the result. These storage devices and control devices may be shared with the system of the image forming apparatus.

このように本実施形態によれば、
(1)ファンの回転方向を任意に変更することにより、気流を変えることができ、熱源に対して直接吹き付ける流路と雰囲気を排出する流路に切り替える制御が可能になる。そのことにより、異常時の急冷と温度調節用排熱の両立が可能になる。
(2)一定の条件になるまでファンが風を吸引する方向に回転することにより、画像形成時に必要な排熱用のファンとして機能させることができる。
(3)一定の条件になるとファンが風を吹き付ける方向に回転することにより、定着器を急冷させるときに必要なファンとして機能させることができる。
(4)一定の条件になるとファンが停止することにより、気流が安定し(無くなり)、定着器の温度分布均一性の向上させることができる。また、温度上昇時間の短縮にも寄与する。さらに、ファン停止によりエネルギー消費の削減にもなる。
(5)温度閾値を超えない間はファンに風を吸引する方向に回転させる制御を行うこと合せて、温度閾値を超えた場合も温度上昇勾配閾値を超えたか否かを判断基準に加えることにより、定着器が実際に異常にならない場合に誤判定でファンを逆転させる制御を行うリスクを低減させることができる。
(6)定着器が実際に異常になるよりも低い温度の時点でファンを逆転させる制御を行い、急冷を開始するので、急冷しても発煙防止に間に合わないリスクを低減させることができる。
(7)実際に発煙が起こると予測されたときのみにファンを逆転させる制御を行うことができるので、誤判定でファンを逆転させる制御を行うリスクと、急冷しても発煙防止に間に合わないリスクの両方を同時に低減させることができる。
(8)ファンによる機内冷却が必要となる温度を閾値として設定してファンの回転開始を制御することにより、電源ON直後の画像形成装置内部の温度が高くなく機内冷却ファンが不要な時期にファンをストップさせることができ、気流が安定し(無くなり)、定着器の温度分布均一性の向上させることが可能になる。また、ファン停止によりエネルギー消費の削減にもなり、ファン回転背の低減にもなる。また、ファン停止期間は気流による排熱が無くなる分、定着器の温度上昇勾配が大きくなるので、定着器が印刷可能な温度に到達する時間を短縮することもできる。
(9)通紙により紙が定着器の熱を奪うことで定着温度が下がることを考慮することにより、誤判定でファンを逆転させる制御を行うリスクを低減することができる。
などの効果を奏する。
Thus, according to this embodiment,
(1) By arbitrarily changing the rotation direction of the fan, the airflow can be changed, and control can be performed to switch between a flow path that blows directly against the heat source and a flow path that discharges the atmosphere. This makes it possible to achieve both rapid cooling at the time of abnormality and exhaust heat for temperature adjustment.
(2) By rotating the fan in the direction of sucking air until a certain condition is satisfied, it can function as a fan for exhaust heat necessary for image formation.
(3) By rotating the fan in the direction of blowing wind under certain conditions, it can function as a fan necessary when the fixing device is rapidly cooled.
(4) The fan stops when a certain condition is met, whereby the airflow is stabilized (eliminated) and the temperature distribution uniformity of the fixing device can be improved. It also contributes to shortening the temperature rise time. Furthermore, energy consumption can be reduced by stopping the fan.
(5) While the temperature threshold value is not exceeded, the control for rotating the fan in the direction of sucking the wind is performed, and when the temperature threshold value is exceeded, whether the temperature rise gradient threshold value is exceeded is added to the criterion. When the fixing device does not actually become abnormal, it is possible to reduce the risk of performing control to reverse the fan by erroneous determination.
(6) Since the control is performed to reverse the fan at a temperature lower than the temperature at which the fixing device actually becomes abnormal and the rapid cooling is started, it is possible to reduce the risk of not being able to prevent smoke generation even if the rapid cooling is performed.
(7) Since it is possible to perform control to reverse the fan only when it is predicted that smoke will actually occur, there is a risk of performing control to reverse the fan due to an erroneous determination, and a risk that it will not be in time for smoke prevention even if it is rapidly cooled Both can be reduced simultaneously.
(8) By controlling the start of rotation of the fan by setting the temperature at which the in-machine cooling by the fan is required as a threshold, the temperature inside the image forming apparatus immediately after the power is turned on is not high, and the fan is not required Can be stopped, the airflow is stabilized (eliminated), and the temperature distribution uniformity of the fixing device can be improved. Moreover, energy consumption can be reduced by stopping the fan, and the rotational speed of the fan can be reduced. Further, during the fan stop period, the temperature rise gradient of the fixing device is increased by the amount of exhaust heat due to the airflow, so the time required for the fixing device to reach a printable temperature can be shortened.
(9) By taking into consideration that the fixing temperature is lowered due to the paper taking the heat of the fixing device by passing the paper, it is possible to reduce the risk of performing control to reverse the fan due to an erroneous determination.
There are effects such as.

本発明が適用される画像形成装置の一例の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 定着器の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a fixing device. 定着器の構成の別の例を示す囲である。5 is a box showing another example of the configuration of the fixing device. 本発明の第1実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャートを冷却用ファンの回転方向と風の流れと共に示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the cooling by the fan in 1st Example of this invention with the rotation direction of a cooling fan, and the flow of a wind. 本発明の第2実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャートを冷却用ファンの回転方向と風の流れと共に示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the cooling by the fan in 2nd Example of this invention with the rotation direction of a cooling fan, and the flow of a wind. 本発明の第3実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャートを冷却用ファンの回転方向と風の流れと共に示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the cooling by the fan in 3rd Example of this invention with the rotation direction of a cooling fan, and the flow of a wind. 本発明の第4実施例におけるファンによる冷却を説明するためのフローチャートを冷却用ファンの回転方向と風の流れと共に示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the cooling by the fan in 4th Example of this invention with the rotation direction of a cooling fan, and the flow of a wind. 従来のファンによる冷却を説明するためのフローチャートを冷却用ファンの回転方向と風の流れと共に示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the cooling by the conventional fan with the rotation direction of a cooling fan, and the flow of a wind.

符号の説明Explanation of symbols

1y、1m、1c、1k 感光体
8 転写ベルト
20 定着器
101 冷却用ファン
102 羽根
201,251 定着ローラ
202 加圧ローラ
203,252 加熱ヒータ
205 定着ベルト
207 サーミスタ
1y, 1m, 1c, 1k Photoconductor 8 Transfer belt 20 Fixing device 101 Cooling fan 102 Blade 201, 251 Fixing roller 202 Pressure roller 203, 252 Heating heater 205 Fixing belt 207 Thermistor

Claims (10)

機内空冷用ファンを備え、像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写し、定着手段によって定着する画像形成装置において、
回転方向を変えることにより外気を機内へ吸気し、あるいは、機内空気を排気させる制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that includes an in-machine air cooling fan, transfers an image formed on an image carrier to a recording medium, and fixes the image by a fixing unit.
An image forming apparatus comprising control means for taking outside air into the apparatus by changing the rotation direction or exhausting the air inside the apparatus.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、所定の条件になるまでは機内から空気を排気する方向に前記機内冷却用ファンを回転させることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus, wherein the control unit rotates the internal cooling fan in a direction to exhaust air from the inside of the apparatus until a predetermined condition is satisfied.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、所定の条件になった場合には、外気を吸気し、機内に風を吹き付ける方向に前記機内冷却用ファンを回転させることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit sucks outside air and rotates the in-machine cooling fan in a direction to blow air into the apparatus when a predetermined condition is satisfied.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、所定の条件になった場合には、前記機内冷却用ファンをいずれの方向にも回転させないことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit does not rotate the internal cooling fan in any direction when a predetermined condition is satisfied.
請求項2又は3記載の画像形成装置において、
前記所定の条件が、定着温度が予め設定した値を越えたことであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2 or 3,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined condition is that a fixing temperature exceeds a preset value.
請求項2又は3記載の画像形成装置において、
前記所定の条件が、定着温度が予め設定した値を越え、かつ、予め設定した温度上昇勾配を越えたことであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2 or 3,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the fixing temperature exceeds a preset value and exceeds a preset temperature rise gradient.
請求項5記載の画像形成装置において、
前記予め設定した値が、前記定着手段から発煙する温度よりも低い温度であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the preset value is a temperature lower than a temperature at which smoke is emitted from the fixing unit.
請求項6記載の画像形成装置において、
前記予め設定した値が、前記定着手段から発煙する温度よりも低い温度であり、この低い温度の設定値と前記定着手段で発煙する温度との差を、予め設定した温度上昇勾配値にて除した値が、前記定着手段への給電断後も惰性で温度上昇する時間よりも短いことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6.
The preset value is a temperature lower than the temperature at which smoke is emitted from the fixing unit, and the difference between the set value of the low temperature and the temperature at which the fixing unit emits smoke is divided by a preset temperature increase gradient value. The image forming apparatus is characterized in that the measured value is shorter than the time for the temperature to rise due to inertia even after the power supply to the fixing unit is cut off.
請求項7又は8記載の画像形成装置において、
前記定着手段で発煙する温度より低い温度は、前記定着手段に記録媒体を通紙する命令があるときに比べて通紙命令がないときの方が、低く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 7 or 8,
The image is characterized in that the temperature lower than the temperature at which the fusing unit emits smoke is set lower when there is no sheet passing command than when the fixing unit has a command to pass a recording medium. Forming equipment.
請求項4記載の画像形成装置において、
前記所定の条件が、定着温度が予め設定した値を越えないことであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined condition is that a fixing temperature does not exceed a preset value.
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