JP2004286992A

JP2004286992A - Fixing device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004286992A
Application number: JP2003077771A
Authority: JP
Inventors: Ryuichiro Maeyama; 龍一郎前山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device and an image forming apparatus which can control the glossiness of images without complicating the devices or degrading the productivity, and to provide a fixing device and an image forming apparatus which can precisely control the gloss of images to desired gloss in accordance with the characteristics of recording materials to be used. <P>SOLUTION: A fixing device 10 consists of at least a heating rotating body 2 and a pressing rotating body 6 which are rotated while being pressed to each other to form a fixing nip part, and fixes an unfixed toner image with the fixing operation of inserting a recording material 24 having the unfixed toner image formed thereon to the fixing nip part to obtain a toner image. The fixing device is provided with a glossiness control means 60 which controls a fixing condition at least in accordance with the glossiness at a prescribed angle of the surface of the recording material 24. The image forming apparatus uses this fixing device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、記録機等トナーを用いて画像を形成する装置における画像形成に際し、未定着トナー画像を定着する定着装置、および画像形成装置に関する。
【０００２】
詳しくは、電子写真、静電記録、あるいは磁器記録等の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等により成るトナーを用いて、被記録材（エレクトロファックスシート、静電記録シート、転写材シート、印刷紙など）の表面に、直接方式もしくは間接（転写）方式で、目的の画像情報に対応した像様の未定着トナー画像を形成し、該未定着トナー画像を、それを担持している被記録材表面に永久固着画像として加熱定着処理して、表面光沢画像を形成する定着装置、および画像形成装置に関する。
本発明は、特に、カラートナーを用いて、カラー表面光沢画像を形成するのに適したものである。
【０００３】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２８４５４８号公報
【０００４】
電子写真、静電記録、あるいは磁器記録等の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等により成るトナーを用いてトナー画像を得るには、通常、像様の未定着トナー画像を、定着装置によって加熱および加圧することにより定着している。このような定着装置は、ヒータを内蔵するロールやエンドレスベルト等の加熱回転体で構成され、ＣＰＵの制御によりヒータへの通電制御が行われ、加熱回転体の表面を所定温度に維持する。
【０００５】
近年、特にフルカラー画像に対して、グロスを高める（光沢を出す）ことによる画質向上の要望が高まっている。定着装置においては、被記録材に与える熱量によって画像のグロスをコントロールすることが行われている。具体的には、定着速度を変化させて、高グロス化したい場合には低速度にして十分な熱量を与え、低グロス化する場合には高速度にして少なめの熱量しか与えないようにすることで、光沢制御が行われる。
【０００６】
特許文献１においては、記録材（被記録材）の光沢度を装置本体に登録しておき、登録した値に応じて定着条件の変更制御モードに入り、ある定着温度、たとえば１５０℃における記録材の光沢度（グロス）が、たとえば１０％であれば、それに応じた定着速度たとえば１２０ｍｍ／ｓｅｃなるように制御する画像形成装置が提案されている。
【０００７】
ところが、上記提案において、光沢度を測定する際に、ＪＩＳ（例えば、ＪＩＳ−Ｚ８１０５−４００３、Ｚ８７４１等）に規定された光沢度測定を基準としており、ＪＩＳでは２０度、４５度、６０度および７５度の角度が規定されているが、そのそれぞれの角度において、同一対象物でも測定値自体が異なってくるため、角度を特定しなければ、所望の光沢度を得ることができない。たとえば、６０度法で５０％となる場合、７５度法では６０％と表示される。また、上記角度のそれぞれに最適測定領域が異なることから、一つの角度測定では、正確に光沢の度合いを見極めることができない場合がある。一般に、電子写真や印刷の分野において、被記録材の光沢度は７５度法で測定されているが、高光沢（反射率が高い）の領域では受光感度が高すぎて光沢度の差が現れず、正確に光沢の度合いを見極めることができない。
【０００８】
つまり、特許文献１において提案されている技術では、光沢度を測定する条件としての角度について言及されておらず、あくまでも相対的な光沢度調整しかできない。また、特許文献１において提案されている技術では、高光沢の領域で光沢度の差異を正確に見極めることができない等、実質的に被記録材の光沢度を正確に測定することができない。以上のことから、特許文献１において提案されている技術では、所望の光沢度の画像を得ることは、実質的にできない。
【０００９】
ところで、厚みが薄い（坪量が小さい）被記録材では、定着時溶融トナーにより定着ロールに貼り付いた状態で巻き込まれる、いわゆるオフセットが生じやすい。また、被記録材は厚みにより熱容量が決まってくるが、定着による熱は勿論、この熱容量に応じて奪われるため、この熱容量の違いにより同じだけの光沢に資する熱量を与えるのに、全熱量に差が出てくる。つまり、同一の光沢度とするのに、薄紙では僅かの熱量で十分であっても、厚紙では多大の熱量が必要となる。被記録材自身の光沢と熱容量との間には何ら相関はなく、単純に被記録材の光沢度のみを基準に定着条件等を制御すると、厚みにより光沢度にばらつきが出てしまったり、さらにはオフセットを生じてしまったりといった問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、装置を複雑化することなく、また生産性を低下させないで、画像の光沢度（グロス）をコントロールし得る定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。また、本発明は、用いる被記録材の特性に応じて、所望する画像のグロスに精密にコントロールし得る定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明の定着装置は、少なくとも、相互に圧接して定着ニップ部を形成しつつ回転する加熱回転体および加圧回転体からなり、未定着トナー画像が形成された被記録材を前記定着ニップ部に挿通させる定着動作により、前記未定着トナー画像を定着してトナー画像を得る定着装置であって、
少なくとも前記被記録材表面の特定角度における光沢度に応じて、定着条件を制御する光沢度制御手段を備えることを特徴とする。
本発明の定着装置によれば、光沢度制御手段により定着条件を制御する際の判断条件として、被記録材表面の特定角度における光沢度を採用しているため、光沢度の基準が絶対化され、定着条件を普遍的に制御することが可能となり、正確に所望の光沢度の画像を得ることができる。
【００１２】
本発明の定着装置においては、前記特定角度を２種類以上の角度とし、そのそれぞれの角度において前記被記録材の光沢度を測定し、その得られた値のいずれか、もしくはこれらのいずれかの組み合わせの値を用いて、前記定着手段における定着条件を制御することが好ましい。たとえば高光沢の領域において７５度法で測定すると、全て高い値となり、光沢度の差異を見極めることが実質的にできなくなってしまうが、２種類以上の角度で光沢度を測定することで、光沢度の測定ラチチュードが広がり、被記録材の光沢度に応じて、所望の光沢度の画像を得ることができる。
【００１３】
本発明の定着装置においては、前記特定角度に、少なくとも６０°を含むことが好ましい。高光沢の領域では、７５度法では全て高い値となり、光沢度の差異を見極めることが実質的にできないが、６０度法では十分にその差異を見極めることができる。しかも、６０度法では他の角度に比べて、広い光沢度の範囲で正確に光沢度を測定することができる。
【００１４】
本発明の定着装置においては、前記光沢度制御手段において、前記被記録材表面の特定角度における光沢度とともに、前記被記録材の坪量に応じて、前記定着条件を制御することが好ましい。被記録材が同じ光沢度であっても、坪量の違いにより、定着時における所望とする光沢度に応じた熱量が変わってくること、および、坪量が小さな被記録材の場合のオフセットを考慮した熱量とすること、等の定着条件の制御が可能となり、より確実、安全、正確に所望の光沢度の画像を得ることができる。
【００１５】
本発明の定着装置において、前記光沢度制御手段により制御する定着条件としては、たとえば、定着時間、定着温度および定着圧力を挙げることができ、少なくともこれらのうちの１つを含むことが好ましい。
【００１６】
また、本発明の定着装置が、前記定着動作を１回から複数回行い得るように構成されていれば、前記光沢度制御手段により制御する定着条件として、少なくとも前記定着動作の回数を含ませることができるし、同様に異なる定着条件で定着動作を行う複数の定着器を備えていれば、前記光沢度制御手段により制御する定着条件として、少なくとも前記複数の定着器から定着動作を行うべき定着器を選択すること、を含ませることもできる。
【００１７】
一方、本発明の画像形成装置は、少なくとも、被記録材表面にトナーを像様に担持させて、未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、被記録材表面に担持された未定着トナー画像を、加熱および加圧することにより定着する定着手段と、を備える画像形成装置であって、
前記定着手段が、上記本発明の定着装置であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置によれば、本発明の定着装置による作用・効果を画像形成装置全体として享受することができる。
【００１８】
本発明の画像形成装置においては、前記被記録材が前記未定着トナー画像形成手段に供されるに先立って、その表面の前記特定角度における光沢度を測定する、光沢度検知手段を備えることが好ましい。前記特定角度における光沢度を測定する光沢度検知手段を、画像形成装置の搬送経路の途中に設けることで、その測定値により自動で定着条件を制御することができる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置において、前記光沢度制御手段が、前記被記録材表面の特定角度における光沢度とともに、前記被記録材の坪量に応じて、前記定着条件を制御する構成の場合には、前記被記録材が前記未定着トナー画像形成手段に供されるに先立って、その坪量を測定する、坪量検知手段を備えることが好ましい。前記坪量を測定する坪量検知手段を、画像形成装置の搬送経路の途中に設けることで、その測定値により自動で定着条件を制御することができる。
本発明の画像形成装置において、前記未定着トナー画像形成手段としては、電子写真方式により未定着トナー画像を形成する手段とすることができる。
【００２０】
また、本発明の構成は、転写定着が同時に為される、いわゆる転写定着同時方式の画像形成装置についても適用可能である。この場合の画像形成装置は、像担持回転体と、該像担持回転体の周面に、未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持回転体に対向配置され、前記像担持回転体との間にニップ部を形成する加圧部材と、からなり、前記ニップ部に被記録材を挿通させて、熱および圧力により前記被記録材表面にトナー画像を転写定着する画像形成装置であって、
少なくとも前記被記録材表面の特定角度における光沢度に応じて、転写定着条件を制御する光沢度制御手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の定着装置および画像形成装置について、好ましい実施形態を挙げて詳細に説明する。
【００２２】
第１の実施形態においては、電子写真方式であって、いわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置を例に挙げる。図１に、本発明の一例である実施形態の画像形成装置の概略構成図を示す。
この画像形成装置は、主として未定着トナー画像形成手段と定着手段（定着装置）とからなる。
【００２３】
本実施形態において、未定着トナー画像形成手段は、電子写真方式により画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の未定着トナー画像をそれぞれ形成する４つの作像ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、この各作像ユニット３０（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）で形成される各未定着トナー画像が積層転写される中間転写ベルト３６と、この中間転写ベルト３６の周面に積層転写された未定着トナー画像を用紙（被記録材）２４に転写する二次転写器３８と、から構成されている。また、定着手段は定着器１０により構成されている。図中の矢付１点鎖線Ｃは、用紙（被記録材）２４の搬送経路を示す。用紙２４は、給紙部（図示省略）から１枚ずつ供給されるようになっている。
【００２４】
作像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、水平方向にそって一定の間隔をあけた並列状態で配設されており、そのいずれも同様の構成からなるものである。これら各作像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、より具体的には、図２に示す構成のものである。ここで、図２は、本実施形態における作像ユニットを示す概略構成図である。図２においては、１つの作像ユニットのみが示されているが、基本構成は全ての作像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおいて、同一である
【００２５】
作像ユニット３０は、一様帯電後に像様の光を照射することにより表面に潜像が形成される円筒状の感光体ドラム４２を備えており、この感光体ドラム４２の周囲に、感光体ドラム４２の表面を一様に帯電させる帯電器４４と、感光体ドラム４２に像光を照射して表面に潜像を形成する露光器４６と、感光体ドラム４２表面の潜像にトナーを選択的に転移させて未定着トナー画像を形成する現像器４８と、感光体ドラム４２表面に形成された未定着トナー画像を中間転写ベルト３６に転写する一次転写器５０と、感光体ドラム４２表面に残留したトナーを回収するクリーニング部材５２を備える。本発明において、作像ユニット３０の構成は、従来公知の構成をそのまま適用できるため、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
それぞれの作像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおける露光器４６では画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分の潜像が形成され、これに応じてそれぞれの色のトナーが収容された現像器４８により未定着トナー画像が各感光体ドラム４２に形成され、一次転写器５０の配設された一次転写において、中間転写ベルト３６の周面に積層転写される構成となっている。
【００２７】
上記中間転写ベルト３６は、図示しない駆動源により回転駆動する駆動ロール３４と、従動回転して中間転写ベルト３６を支持する支持ロール３２と、二次転写器３８における一方のロールと、に張架されるとともに、その駆動ロール３４と支持ロール３２との間で、前記各作像ユニット３０における感光体ドラム４２の一次転写位置を通過する状態で配設されている。中間転写ベルト３６は、駆動ロール３４によって矢印Ｄ方向に周動回転する。前記各作像ユニット３０において転写され、積層されたフルカラーの未定着トナー画像が、中間転写ベルト３６の回転により二次転写部位（二次転写器３８の配設された部位）に達すると、二次転写器３８に、中間転写ベルト３６とともに挿通された用紙２４表面に二次転写される。
【００２８】
中間転写ベルト３６としては、たとえば、基体層表面に、少なくとも導電性層および表面離型層が順次積層された構成であり、本発明において、従来公知の構成が問題なく適用可能であるため、本実施形態においても、詳細な説明は省略する。二次転写器３８についても同様に、詳細な説明は省略する。
未定着トナー画像が二次転写された用紙２４は、搬送ガイド４０および１６に案内されて、定着器１０に導入される。図３に、本実施形態における定着器の概略構成図を示す。
【００２９】
図３に示されるように、本実施形態において、定着手段（本発明の定着装置）を構成する定着器１０は、従来より一般的に用いられている２ロール方式による定着装置と、基本的に同様の構成であり、基本構成としては、相互に圧接して定着ニップ部を形成しつつ回転する加熱ロール（加熱回転体）２および加圧ロール（加圧回転体）６からなる。なお、本発明にいう「圧接」とは、被記録材を介する場合を含む概念とする。
【００３０】
加熱ロール２は矢印Ａ方向に回転し、これに加圧ロール６が圧接して両者間に定着ニップ部を形成しつつ、加圧ロール６は矢印Ｂ方向に従動回転する。該加熱ロール２は、たとえば中空筒体形状の芯金２ａ外周にシリコーンゴム等の耐熱性の弾性体層２ｂが形成されてなり、芯金２ａの中空部分にはハロゲンヒータ４が内蔵され、定着に必要な熱供給がなされる。
加圧ロール６は、加熱ロール２同様中空筒体形状の芯金６ａ外周にシリコーンゴム層６ｂが形成されてなり、芯金６ａの中空部分に熱源としてのハロゲンヒータ２０が内蔵される。
【００３１】
両ロール２，６表面の温度制御は、加熱ロール２に温度検知素子としてのサーミスタ８を、および、加圧ロール６に温度検知素子としてのサーミスタ１８をそれぞれ接触配置し、その検知温度に伴う抵抗値変化により各ロールの表面温度を検知し、各ロールの表面温度が所定値となるように、制御装置（光沢度制御手段。図３においては不図示。）により、ハロゲンヒータ４および加圧ロール６用のハロゲンヒータ２０に対して、そのオン・オフ制御を行っている。
【００３２】
また、加熱ロール２の外周には、オイル塗布装置２８が配設されており、定着時には、オイル塗布装置２８のオイル塗布ロール２８’が加熱ロール２の外周に接触回転して、シリコーンオイル等のオイルが塗布される。なお、後述のように溶融粘度の高いトナーを用いた場合や、その他オイルレス化の対策を講じた場合には、このオイル塗布装置２８は省略される。
【００３３】
二次転写器３８により中間転写ベルト３６から転写された未定着トナー画像２６を担持する用紙（被記録材）２４は、搬送ガイド１６に案内されて、図３における左方より、矢印Ｃ方向に進行し、加熱ロール２−加圧ロール６間の定着ニップ部に挿通される。そして、均一にオイル層が形成された加熱ロール２の表面で、熱および圧力が加えられて定着された後、分離爪１４ａ，１４ｂで加熱ロール２および加圧ロール６から剥離されて、加熱ロール２−加圧ロール６間の定着ニップ部から排出される。
【００３４】
定着後の加熱ロール２の表面は、矢印Ａ方向への回転により再びクリーニングウェブ１２で摺擦され、オフセットしたトナーの汚れや紙粉が除去され、過剰なオイルが剥ぎ取られる。一方、加圧ロール６の表面も、矢印Ｂ方向への回転により再びクリーニングウェブ２２で摺擦され、ゴミあるいは転写されたトナーやオイルが除去される。
【００３５】
未定着トナー画像２６を構成するトナーとしては、特に制限はなく、一般的な構成のトナー、すなわち結着樹脂（結晶性樹脂および非結晶性樹脂のいずれでもよい）および着色剤（主として顔料）を必須成分とし、必要に応じて離型剤（オイル）、帯電制御剤、発泡剤、流動化剤、磁性粒子等を内添したり、無機あるいは有機微粒子を外添することで得られるトナーが問題なく用いられる。
【００３６】
未定着トナー画像２６を構成するトナー、特にカラートナーとしては、混色性を高めるため、軟化点が低く、かつ溶融粘度も低いシャープメルトトナーが一般に使用されている。その場合には、加熱ロール２への高温オフセットが発生しやすくなる。高温オフセットを防止するためには、本実施形態のように、加熱ロール２の表面に、離型性を高めるための離型剤としてオイル、特にシリコーンオイルを塗布することが望まれる。溶融粘度の高いトナーを用いる場合には、かかるオイルの塗布は不要となるが、混色性が低くなりやすく、ピクチャー画像の鮮明度が悪くなりやすい他、被記録材としてＯＨＰ用紙を用いた場合には、光透過性が悪くなりやすく、暗いＯＨＰ投影像しか得られないことがある。
【００３７】
また、シャープメルトトナーの中に、予め離型剤として溶融粘度と分子量がトナー母体樹脂より小さいワックス、パラフィン等の低軟化点物質を内添した、重合法によるトナーを用いたり、加熱ロールおよび／または加圧ロールの表層にテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等の離型層を設けたりすることにより、定着手段の離型効果を高める対策を講ずることでオイルレス化を図ることも可能である。
【００３８】
前記定着ニップ部でトナーが加熱軟化・溶融された際、加熱ロール２と加圧ロール６とによって未定着トナー画像２６が用紙２４とともに加圧されるため、未定着トナー画像２６の少なくとも一部のトナーが用紙２４の表面層に浸透し、その浸透分の冷却固化によるアンカー効果で冷却固化トナーの用紙２４に対する粘着・固着力が増大する。
用紙２４の矢印Ａ方向への進行に伴い、前記定着ニップ部の入口から出口にかけて、未定着トナー画像２６のトナーの温度は上昇を続け、前記定着ニップ部の出口で最高温度になる。
【００３９】
次に、本発明の特徴である光沢度制御手段について説明する。本実施形態の定着装置、並びに画像形成装置には、用紙２４表面の特定角度における光沢度に応じて、定着条件を制御する光沢度制御手段６０が備えられる。また、用紙２４の搬送方向Ｃの二次転写器３８よりも上流には、画像形成手段の一部である二次転写器３８に用紙２４が供されるに先立ち、当該用紙２４の、たとえば６０度法における光沢度を測定する光沢度計（光沢度検知手段）５４と、坪量を測定するための坪量計（坪量検知手段）５６と、が配設されている。さらに、画像形成装置本体のユーザーインターフェースには、使用者による所望の画質等の情報が入力される入力装置５８が配設されている。
【００４０】
これら光沢度計５４および坪量計５６で測定された情報ｄ_１，ｄ_２、並びに入力装置５８に入力された情報ｄ_３は、光沢度制御手段６０に送られる。そして、光沢度制御手段６０では、これらの情報に応じて最適な定着条件を導き出し、該定着条件の信号ｓが定着器１０に送られ、定着器１０が適切に制御される。
【００４１】
図４に、光沢度制御手段６０による定着条件の制御のフローを示す。
光沢度計５４により用紙２４の光沢度が測定され、その情報ｄ_１が光沢度制御手段６０に送られる。光沢度計５４による光沢度の測定は、たとえばＪＩＳで規定されている６０度法における光沢度が測定される。６０度法によると高光沢の領域で十分に光沢度の差異を見極めることができる。しかも、６０度法では他の角度に比べて、広い光沢度の範囲で正確に光沢度を測定することができる。
【００４２】
本発明において、光沢度測定のこの角度は、６０度に限定されるものではない。たとえば、一般に多用されている７５度や、その他ＪＩＳにおいて規定されている２０度や４５度であっても構わない。また、２種類以上の角度について測定し、これを情報ｄ_１として光沢度制御手段６０に送っても構わない。この場合、その得られた値のいずれか、もしくはこれらのいずれかの組み合わせの値を用いて、前記定着条件を制御することができる。たとえば、全ての基準を７５度法で統一しておいて、他の角度、あるいは７５度法の値を含む複数の角度により測定された値から換算した７５度法の正確な光沢度から、所望の光沢度になるように、光沢度制御手段６０により前記定着条件を制御するように構成したり、測定角度がいくつも存在すると混乱するので、予め補正できる範囲内において、６０度法で表現できる限界まで７５度法等の数値で換算して制御するように構成したり等することができる。
【００４３】
光沢度計５４としては、特に制限はなく、従来公知のものが問題なく使用可能である。たとえば、ＬＥＤとフォトトランジスタとを所定の角度（６０度と７５度等）に配置する構成が挙げられる。この場合、たとえば６０度の位置にフォトトランジスタを配置して、その受光量をもとに、ＪＩＳの光沢度表示に修正すればよい。その他、市場に出回っているＪＩＳの規格による光沢度計が、問題なく利用可能である。
【００４４】
なお、用紙の光沢度は、用紙特有の値であるため、本発明においては、光沢度計５４によらず、操作者が予め測定しあるいは用紙提供者からの情報をもとに、画像形成装置本体のユーザーインターフェースにおける入力装置５８に直接入力することとしても構わない。この場合も、光沢度測定の角度を指定して入力することで、定められた角度（例えば７５度法）における光沢度になるように、光沢度制御手段６０により前記定着条件を制御するように構成される。
【００４５】
一方、坪量計５６により用紙２４の坪量が測定され、その情報ｄ_２が光沢度制御手段６０に送られる。坪量計５６による坪量の測定は、いずれの方法を利用してもよく、たとえば、用紙２４の厚さや比重のセンサーから坪量を換算する等の方式が考えられる。
【００４６】
坪量の測定が、直接には困難である場合には、たとえば厚さセンサーの値から換算することとしても構わない。この場合、使用する用紙の種類を画像形成装置本体のユーザーインターフェースにおける入力装置５８に予め入力しておき、それに応じて光沢度制御手段６０内で坪量を換算することとすれば、より正確な坪量の情報を得ることができる。また、光沢度計５４等により得られた光沢度から、用紙の種類はある程度特定されるため、この情報をもとに厚さセンサーの値から換算することとすることも、正確な坪量把握に好適である。
【００４７】
坪量計５６を厚さセンサーで代用する場合の当該厚さセンサーとしては、たとえば変位センサーで紙の厚みを測定したり、ロールで紙を挟み込んで得られるロール間ギャップを測定したり、光学的にギャップを測定することで直接測定したりすることが可能である。
【００４８】
なお、用紙の坪量は、用紙特有の値であるため、本発明においては、坪量計５６によらず、操作者が予め測定しあるいは用紙提供者からの情報をもとに、画像形成装置本体のユーザーインターフェースにおける入力装置５８に直接入力することとしても構わない。
【００４９】
画像形成装置本体のユーザーインターフェースにおける入力装置５８には、その他、操作者による用紙２４に関する情報、所望する画像に関する情報、その他各種条件に関する情報が入力され、これら情報ｄ_３が光沢度制御手段６０に送られる。
【００５０】
用紙２４に関する情報としては、用紙の種類（材質、構造（コート紙、普通紙、ＯＨＰ紙等））、厚さ等が挙げられる。既述の如く、坪量を厚さセンサーの値から換算する場合や、装置内に坪量計ないしその代替手段を配置しない場合に、これら用紙２４に関する情報は、坪量の換算、概算ないし推測の目安となる。
【００５１】
所望する画像に関する情報としては、たとえば、画像の好みの光沢度等が挙げられる。一般に用紙表面の光沢度に対して画像の光沢度が近似ないしやや下回る程度の場合に、違和感の無い画像と感覚されるが、操作者にとって、用紙表面の光沢度よりもより高い光沢画像を得たい場合等、用紙表面と画像の光沢度を敢えて異ならせたい場合も想定される。そのため、予め用紙表面と画像の光沢度が近似するような定着条件を標準条件としておき、画像形成装置本体のユーザーインターフェースに「好みの光沢度に変更することができる」旨の表示をする。操作者が特に何も入力操作を行わなければ、前記標準条件が適用され、光沢度を変更する入力操作を行った場合にのみ、それに応じた光沢度となるような定着条件が適用される。
【００５２】
光沢度制御手段６０においては、情報ｄ_１、ｄ_２およびｄ_３が入力されると、これら情報に基づいて、所望とする画像の光沢度になるように、定着条件が導き出され、制御信号ｓとして定着器１０に送られる。
情報ｄ_１、ｄ_２およびｄ_３から定着条件を導く手法について説明する。
【００５３】
図５に、富士ゼロックス（株）製ミラーコート紙（ＭＣ紙と略す。）であって、坪量１５７ｇ／ｍ^２（ＧＳＭ）の用紙を用いて、単色ベタ画像（シアン色）を形成した場合の定着速度と画像の７５度法および６０度法による光沢度（グロス）との関係を表すグラフを示す。この用紙は、６０度法による光沢度（グロス）が７２％、７５度法による光沢度が８０％のものである。また、この検討に供した定着装置における定着速度以外の定着条件は、定着温度１６０℃、定着ニップ幅８ｍｍ、定着圧力９８０Ｐａ（１００ｋｇｆ／ｍ^２）である。
一方、同一種類で坪量のみが２５６ｇ／ｍ^２（ＧＳＭ）である用紙について、同様の検討を行った結果を図６のグラフに示す。
【００５４】
図５および図６のグラフを見ても明らかなように、同じ表面光沢度の用紙であっても、坪量が異なると定着度が異なるため、同じ定着速度であっても光沢度が異なってくる。定着速度は、下記数式１に示されるように、定着手段（定着装置）におけるニップ部の幅（ニップ幅）との関係で、定着時間と置き換えられることから、定着速度を制御することは、すなわち定着時間を制御していることになる。
【００５５】
・数式１
［定着時間（秒）］＝［ニップ幅（ｍｍ）］／［定着速度（ｍｍ／秒）］
【００５６】
これにより、用紙の坪量と光沢から、用紙の最適なグロス（光沢度）カーブを予め求めておくことができる。同様に、用紙の坪量と光沢から、定着温度や定着圧力についても、用紙の最適なグロス（光沢度）カーブを予め求めておくことができる。そして、これらを光沢度制御手段６０に予め記憶させておくことができる。
【００５７】
また、図７には、富士ゼロックス（株）製ＯＫコート紙（ＯＫ紙と略す。）であって、坪量１５７ｇ／ｍ^２（ＧＳＭ）の用紙を用いて、図５と同様の検討を行った結果を示すグラフである。単色ベタ画像（シアン色）を形成した場合の定着速度と画像の７５度法および６０度法による光沢度（グロス）との関係を表すグラフを示す。この用紙は、６０度法による光沢度（グロス）が３２％、７５度法による光沢度が４０％のものである。ＯＫ紙では、このように用紙自体の光沢度が低いため、違和感の無い画像を得るのに要求される画像の光沢度もかなり低めである（たとえば２０％）。
【００５８】
その他、用紙がオフセット等の不具合を生じる定着条件を、用紙の種類、厚さ、坪量等に応じて予め求めておき、これを光沢度制御手段６０に記憶させておくことができる。この記憶に基づいて、光沢度制御手段６０が定着条件を決定する際に、入力装置５８に直接入力された情報ｄ_３をもとに、用紙の種類を特定してオフセット等の不具合を生じない定着条件を導き出すこととしてもよいが、既述の光沢度および坪量の値から、用紙の種類を推定した上で、同様に定着条件を導き出すこととしてもよい。
【００５９】
これら光沢度制御手段６０に記憶された、グロスカーブや、画像不具合を生じない定着条件等を基に、その条件を回避する範囲で、入力された情報ｄ_１、ｄ_２およびｄ_３から、所望の光沢度となる好適な定着条件が導き出される。
光沢度制御手段６０により制御される定着条件としては、本実施形態では、定着時間（定着速度）、定着温度および定着圧力の３つである。
【００６０】
定着時間とは、結局定着ニップ部のニップ時間を指し、これを制御するには、装置設計的には、加熱ロール２および加圧ロール６のニップ幅を調整することで行われる。光沢度制御手段６０による制御では、定着速度を調整することで行われる。
【００６１】
定着時間は長く取れば取るほど（定着速度は遅ければ遅いほど）、用紙２４ないし未定着トナー画像２６に与えられえる熱量が大きくなるため、一般に高光沢になるが、図５〜図７を見てもわかるように、あまりに定着時間が長くなると（定着速度が遅くなると）却って光沢度が低下する。したがって、光沢度がピークとなる定着時間以内で（定着速度以上で）制御される。また、定着時間が長くなり（定着速度が遅くなり）、用紙２４ないし未定着トナー画像２６に加えられる熱量が大きくなると、オフセット等の不具合が生じてくる場合がある。光沢度制御手段６０では、これらのことを考慮して、予め記憶された最適な検量線から、適切に定着時間（定着速度）が制御される。
【００６２】
一方、定着温度とは、本実施形態においては加熱ロール２表面の温度を指し、これを制御するには、通常、熱源としてのハロゲンヒータ４のＯＮ−ＯＦＦ制御をしたり、その強度を可変させたり、等により行われる。
【００６３】
定着温度は、高い方が用紙２４ないし未定着トナー画像２６に与えられえる熱量が大きくなるため、一般に高光沢になるが、これもトナーの種類に応じて適切な温度領域が存在する。たとえば、本実施形態で用いられているようなシャープメルトトナーでは、所定の温度を少しでも超えていれば定着に十分な流動性を確保できることから、あまり高温にし過ぎても意味が無いばかりか、却って画質上の不具合を来たす可能性がある。また、定着時間と同様、あまり高温にし過ぎると、オフセット等の不具合が生じてくる場合がある。光沢度制御手段６０では、これらのことを考慮して、予め記憶された最適な検量線から、適切に定着温度が制御される。
【００６４】
さらに、定着圧力とは、本実施形態においては加熱ロール２および加圧ロール６のニップ圧のことを指し、それを制御するには、当該ニップ圧を調整することで行われる。
【００６５】
定着圧力は、大きい方が一般に高光沢になるが、必要以上に圧力を上げても光沢度はサチュレートしてしまい、変化しなくなってくる。また、あまり圧力を上げ過ぎると、画像潰れの虞も生じてくる。光沢度制御手段６０では、これらのことを考慮して、予め記憶された最適な検量線から、適切に定着圧力が制御される。
【００６６】
光沢度制御手段６０においては、入力された情報ｄ_１、ｄ_２およびｄ_３から、定着時間（定着速度）、定着温度および定着圧力のいずれか１つ、あるいは２つの組み合わせ、さらには３つ全ての条件を、必要に応じて適宜制御する。勿論、本発明においては、これら全ての条件を制御可能に構成されていることは要求されない。また、予め記憶させていたグロスカーブによるグロスピークを超えて、操作者が定着性を高める方向に条件を選択した場合には、ユーザーインターフェースにおいて、注意を促す表示をしたり、あるいはそれと同時に、そのＪＯＢを禁止するように制御する。
【００６７】
なお、本発明において、定着条件としては、本実施形態で説明する以上の３つのみに限定されるものではない。以下、いくつかの具体例を例示する。
（例示１）
定着器を１回〜複数回通す（定着動作を１回〜複数回行う）ことにより、定着の程度に強弱をつけることができる。本実施形態の装置を例に説明すれば、定着器１０において、加熱ロール２および加圧ロール６間の定着ニップ部を往復させたり、両面モードで２回以上挿通させることにより、定着の挿通回数を選択できるようにしておけば、この回数を選択することが１つの定着条件となる。回数を増やせば定着度が上がり、ある程度で飽和するものの、光沢度のアップにつながる。
【００６８】
（例示２）
異なる定着条件で定着動作を行う複数の定着器を備えるものとしておけば、少なくともこの複数の定着器から定着動作を行うべき定着器を選択すること、を１つの選択条件とすることができる。本実施形態の装置を例に説明すれば、定着器１０に相当する定着器を複数備えるものとし、これらをそれぞれ定着条件の異なるものとしておく。定着条件として、たとえば加熱ロール２の表面粗さを低・中・高の３段階の選択が可能であることとしておけば、高光沢が望まれる場合には表面粗さ高の加熱ロールを備える定着器、低光沢が望まれる場合には表面粗さ低の加熱ロールを備える定着器、中間程度の光沢が望まれる場合には表面粗さ中の加熱ロールを備える定着器、がそれぞれ選択される。
なお、本例示において定着器相互で異ならせることができる定着条件としては、加熱回転体表面の表面粗さのほか、既述の如き、定着時間、定着温度、定着圧力や、加熱回転体の種類（ベルトまたはロール等）などが上げられる。
【００６９】
（例示３）
その他、定着器排出後の用紙を再度一対の回転体（画像光沢制御手段）のニップ部に挿通させて表面光沢度を高める技術があるが、この技術の採用の有無を選択できればこれも定着条件の１つになるし、画像光沢制御手段の条件を振ってそれを切り替え可能にした構成であれば、画像光沢制御手段の選択が定着条件の１つになる。
【００７０】
以上のように、本実施形態の定着装置ないし画像形成装置によれば、装置を複雑化することなく、また生産性を低下させないで、画像の光沢度（グロス）をコントロールすることができる。また、用いる用紙の特性に応じて、所望する画像のグロスに精密にコントロールすることができる。
【００７１】
また、本発明の構成は、転写定着が同時に為される、いわゆる転写定着同時方式の画像形成装置についても適用可能である。すなわち、この場合の画像形成装置は、像担持回転体（一般的には、中間転写ベルト、中間転写ロール）と、該像担持回転体の周面に、未定着トナー画像を形成する画像形成手段（上記実施形態で説明した作像ユニットと同様）と、前記像担持回転体に対向配置され、前記像担持回転体との間にニップ部を形成する加圧部材（通常はロール状であり、これに対向する位置で前記像担持回転体の周内側に、対応ロールが配される）と、からなり、前記ニップ部に被記録材を挿通させて、熱および圧力により前記被記録材表面にトナー画像を転写定着する画像形成装置であって、
少なくとも前記被記録材表面の特定角度における光沢度に応じて、転写定着条件を制御する光沢度制御手段を備えることを特徴とする。
【００７２】
ここでも、上記実施形態と同様、転写定着時間、転写定着温度および転写定着時の前記ニップ圧を、定着条件として制御することができ、これにより、所望の光沢度の画像を得ることができる。
【００７３】
このような方式の画像形成装置においては、転写定着が同時に為される前記ニップ部よりも、前記像担持回転体の進行方向の上流で、予め未定着トナー画像を予備加熱しておくことがよく行われている。勿論これとは別に、前記加圧部材に対向する対応ロールを加熱することもよく行われている。転写定着温度の制御においては、これらのいずれかあるいは双方の条件を制御することを含むものである。
【００７４】
また、このような方式の画像形成装置においては、転写定着の後に、被記録材を像担持回転体からすぐに剥がさず、冷却させてから剥がす構成を含むものも提案されている。この場合には、この冷却条件も「転写定着条件」の概念に含めるものとする。
【００７５】
以上、本発明の好ましい実施形態においては、電子写真方式の画像形成装置に本発明の定着装置を用いた例を挙げたが、本発明の定着装置ないし画像形成装置は、上記例の構成に限定されるものではなく、本発明の構成を具備する限り、公知の知見により、各種構成の変更、追加を行うことができる。
【００７６】
例えば、加熱・加圧回転体としてロールを例に挙げているが、エンドレスベルト状のものとしても構わない。本例では、加熱方式として、一般的なハロゲンランプ等の熱源を採用しているが、電磁誘導加熱方式であっても構わない。また、いわゆるタンデム型のフルカラー電子写真装置の例を挙げているが、これに限定されず、１つの感光体ドラム表面に各色の未定着トナー画像を形成する色数分の現像器を有する構成でも構わないし、単色の装置でも構わない。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、装置を複雑化することなく、また生産性を低下させないで、画像の光沢度（グロス）をコントロールし得る定着装置および画像形成装置を提供することができる。また、用いる被記録材の特性に応じて、所望する画像のグロスに精密にコントロールし得る定着装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例である実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１における作像ユニットを示す概略構成図である。
【図３】図１における定着器（定着手段、本発明の定着装置）の概略構成図を示す。
【図４】図１の画像形成装置において、光沢度制御手段による定着条件の制御のフローを示すフロー図である。
【図５】坪量１５７ｇ／ｍ^２のミラーコート紙を用いて、単色ベタ画像を形成した場合の定着速度と画像の光沢度（グロス）との関係を表すグラフである。
【図６】坪量２５６ｇ／ｍ^２のミラーコート紙を用いて、単色ベタ画像を形成した場合の定着速度と画像の光沢度（グロス）との関係を表すグラフである。
【図７】坪量１５７ｇ／ｍ^２のＯＫコート紙を用いて、単色ベタ画像を形成した場合の定着速度と画像の光沢度（グロス）との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
２：加熱ロール（加熱回転体）、４、２０：ハロゲンヒータ、６：加圧ロール（加圧回転体）、８、１８：サーミスタ、１０：定着器（定着装置、定着手段）、１２、２２：クリーニングウェブ、１４ａ，１４ｂ：分離爪、１６、４０：搬送ガイド、２４：用紙（被記録材）、２６：未定着トナー画像、２８：オイル塗布装置、３０、３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ：作像ユニット、３２：支持ロール、３４：駆動ロール、３６：中間転写ベルト、３８：二次転写器、４２：感光体ドラム、４４：帯電器、４６：露光器、４８：現像器、５０：一次転写器、５２：クリーニング部材、５４：光沢度計、５６：坪量計、５８：入力装置、６０：光沢度制御手段、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image when forming an image using a toner such as a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, a microfilm reader printer, and a recording machine, and an image forming apparatus. .
[0002]
More specifically, a recording material (an electrofax sheet, an electrostatic recording sheet, a transfer material sheet, etc.) is formed by an image forming process such as electrophotography, electrostatic recording, or porcelain recording using a toner made of a heat-meltable resin or the like. , Printing paper, etc.), an image-like unfixed toner image corresponding to the target image information is formed by a direct method or an indirect (transfer) method, and the unfixed toner image is carried. The present invention relates to a fixing device that forms a surface gloss image by performing a heat fixing process on a surface of a recording material as a permanently fixed image, and an image forming apparatus.
The present invention is particularly suitable for forming a color surface gloss image using a color toner.
[0003]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP 2000-284548 A
[0004]
In order to obtain a toner image using a toner made of a heat-fusible resin or the like by an image forming process means such as electrophotography, electrostatic recording, or porcelain recording, usually, an image-like unfixed toner image is formed by a fixing device. Is fixed by heating and pressing. Such a fixing device is composed of a heating rotator such as a roll or an endless belt having a built-in heater, energization control of the heater is performed under the control of the CPU, and the surface of the heating rotator is maintained at a predetermined temperature.
[0005]
In recent years, particularly for full-color images, there has been an increasing demand for improved image quality by increasing gloss (giving gloss). In a fixing device, the gloss of an image is controlled by the amount of heat applied to a recording material. Specifically, by changing the fixing speed, if it is desired to increase the gloss, the speed is reduced to give a sufficient amount of heat, and if the gloss is reduced, the speed is increased to provide a small amount of heat. Thus, gloss control is performed.
[0006]
In Patent Document 1, the glossiness of a recording material (recording material) is registered in the apparatus main body, a fixing condition change control mode is entered in accordance with the registered value, and the recording material at a certain fixing temperature, for example, 150 ° C. If the glossiness (gloss) of the image forming apparatus is, for example, 10%, an image forming apparatus has been proposed which controls the fixing speed to be, for example, 120 mm / sec.
[0007]
However, in the above proposal, when measuring the glossiness, the glossiness measurement specified in JIS (for example, JIS-Z8105-4003, Z8741 and the like) is used as a reference. Although an angle of 75 degrees is defined, the measured value itself differs even for the same object at each of the angles, so that a desired glossiness cannot be obtained unless the angle is specified. For example, if it is 50% in the 60-degree method, it is displayed as 60% in the 75-degree method. Further, since the optimum measurement area is different for each of the angles, it may not be possible to accurately determine the degree of gloss by one angle measurement. Generally, in the field of electrophotography and printing, the glossiness of a recording material is measured by a 75-degree method, but in a high-gloss (high reflectance) region, the light-receiving sensitivity is too high and a difference in glossiness appears. And the degree of gloss cannot be accurately determined.
[0008]
In other words, the technique proposed in Patent Document 1 does not mention an angle as a condition for measuring glossiness, and can only adjust relative glossiness to the last. Further, according to the technique proposed in Patent Document 1, it is impossible to accurately measure the glossiness of a recording material, for example, it is not possible to accurately determine a difference in glossiness in a high gloss area. From the above, with the technique proposed in Patent Document 1, it is substantially impossible to obtain an image with a desired glossiness.
[0009]
By the way, in the case of a recording material having a small thickness (a small basis weight), a so-called offset is liable to be caused, that is, the recording material is caught in a state of being stuck to a fixing roll by a molten toner at the time of fixing. Also, the heat capacity of the recording material is determined by its thickness. However, since the heat due to fixing is of course taken away according to this heat capacity, the difference in heat capacity gives the same amount of heat contributing to gloss, but the total heat The difference comes out. In other words, even if a small amount of heat is sufficient for thin paper to achieve the same glossiness, a large amount of heat is required for thick paper. There is no correlation between the gloss of the recording material itself and the heat capacity, and if the fixing conditions and the like are simply controlled based only on the gloss of the recording material, the gloss varies depending on the thickness, and furthermore, Has a problem that an offset occurs.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention provides a fixing device and an image forming apparatus capable of controlling glossiness (gloss) of an image without complicating the apparatus and reducing productivity without taking into consideration the above-mentioned conventional problems. The purpose is to: Another object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of precisely controlling gloss of a desired image in accordance with characteristics of a recording material to be used.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the fixing device of the present invention comprises at least a heating rotator and a pressing rotator which rotate while forming a fixing nip portion by being pressed against each other. A fixing device for fixing the unfixed toner image to obtain a toner image by a fixing operation to be inserted into the fixing unit,
A gloss control unit for controlling a fixing condition at least according to the gloss at a specific angle of the surface of the recording material is provided.
According to the fixing device of the present invention, since the glossiness at a specific angle of the surface of the recording material is employed as a determination condition when the fixing condition is controlled by the glossiness control unit, the glossiness standard is absolutely determined. The fixing conditions can be universally controlled, and an image having a desired glossiness can be accurately obtained.
[0012]
In the fixing device of the present invention, the specific angle is two or more angles, and the glossiness of the recording material is measured at each of the angles, and any one of the obtained values or any one of these values is measured. It is preferable to control the fixing condition in the fixing unit using the value of the combination. For example, when measured by the 75-degree method in a high-gloss area, the values are all high, and it is virtually impossible to determine the difference in gloss. However, by measuring the gloss at two or more angles, the gloss can be reduced. The measurement latitude of the degree is widened, and an image having a desired degree of gloss can be obtained according to the degree of gloss of the recording material.
[0013]
In the fixing device of the present invention, it is preferable that the specific angle includes at least 60 °. In the high gloss region, the values are all high in the 75-degree method, and it is practically impossible to determine the difference in gloss. However, the difference can be sufficiently determined in the 60-degree method. In addition, the 60-degree method can measure the glossiness more accurately in a wider range of glossiness than at other angles.
[0014]
In the fixing device according to the aspect of the invention, it is preferable that the gloss control unit controls the fixing condition according to a basis weight of the recording material together with a gloss at a specific angle of the recording material surface. Even if the recording materials have the same gloss, the difference in basis weight causes a change in the amount of heat according to the desired gloss at the time of fixing, and an offset in the case of a recording material having a small basis weight. It is possible to control the fixing conditions such as the amount of heat taken into consideration, and to more reliably, safely, and accurately obtain an image having a desired glossiness.
[0015]
In the fixing device of the present invention, examples of the fixing conditions controlled by the glossiness control unit include a fixing time, a fixing temperature, and a fixing pressure, and it is preferable that at least one of these is included.
[0016]
Further, if the fixing device of the present invention is configured to perform the fixing operation once or more than once, the fixing condition controlled by the glossiness control means may include at least the number of times of the fixing operation. If a plurality of fixing units that perform the fixing operation under different fixing conditions are provided, the fixing unit that should perform the fixing operation from at least the plurality of fixing units is set as the fixing condition controlled by the glossiness control unit. , Can also be included.
[0017]
On the other hand, the image forming apparatus of the present invention includes at least an unfixed toner image forming unit for forming an unfixed toner image by carrying toner on the surface of a recording material in an image-wise manner, Fixing means for fixing the applied toner image by heating and pressing, and an image forming apparatus comprising:
The fixing unit is the fixing device of the present invention.
According to the image forming apparatus of the present invention, the operation and effect of the fixing device of the present invention can be enjoyed as a whole of the image forming apparatus.
[0018]
The image forming apparatus according to the present invention may further include a gloss detecting unit that measures a gloss of the surface at the specific angle before the recording material is provided to the unfixed toner image forming unit. preferable. By providing a gloss detection unit for measuring the gloss at the specific angle in the middle of the transport path of the image forming apparatus, the fixing condition can be automatically controlled based on the measured value.
[0019]
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the glossiness control unit controls the fixing condition according to the basis weight of the recording material together with the glossiness at a specific angle of the recording material surface. Preferably, the apparatus further comprises a grammage detecting means for measuring the grammage of the recording material before the recording material is supplied to the unfixed toner image forming means. By providing the grammage detecting means for measuring the grammage in the middle of the conveyance path of the image forming apparatus, it is possible to automatically control the fixing condition based on the measured value.
In the image forming apparatus of the present invention, the unfixed toner image forming unit may be a unit that forms an unfixed toner image by an electrophotographic method.
[0020]
Further, the configuration of the present invention is also applicable to an image forming apparatus of a so-called simultaneous transfer and fixing system in which transfer and fixing are performed simultaneously. The image forming apparatus in this case includes an image bearing rotating body, image forming means for forming an unfixed toner image on a peripheral surface of the image bearing rotating body, A pressurizing member for forming a nip portion between the recording material and a body, wherein a recording material is inserted through the nip portion, and a toner image is transferred and fixed to the surface of the recording material by heat and pressure. So,
The image processing apparatus further includes a glossiness control unit that controls a transfer and fixing condition according to at least the glossiness at a specific angle of the recording material surface.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a fixing device and an image forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments.
[0022]
In the first embodiment, a so-called tandem type full-color image forming apparatus of an electrophotographic type will be described as an example. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment which is an example of the present invention.
This image forming apparatus mainly includes an unfixed toner image forming unit and a fixing unit (fixing device).
[0023]
In the present embodiment, the unfixed toner image forming unit forms an unfixed toner image of each color component of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on image information by electrophotography. Four image forming units 30Y, 30M, 30C, 30K to be formed; an intermediate transfer belt 36 on which unfixed toner images formed by the respective image forming units 30 (30Y, 30M, 30C, 30K) are stacked and transferred; And a secondary transfer device 38 for transferring the unfixed toner image, which has been stacked and transferred on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 36, to the paper (recording material) 24. The fixing means is constituted by a fixing device 10. The dashed-dotted line C with an arrow in the drawing indicates the transport path of the paper (recording material) 24. The paper 24 is supplied one by one from a paper supply unit (not shown).
[0024]
The image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K are arranged in a parallel state at predetermined intervals along the horizontal direction, and all have the same configuration. Each of these image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K has the configuration shown in FIG. 2 more specifically. Here, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an image forming unit in the present embodiment. FIG. 2 shows only one image forming unit, but the basic configuration is the same in all image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K.
[0025]
The image forming unit 30 includes a cylindrical photosensitive drum 42 on the surface of which a latent image is formed by irradiating imagewise light after uniform charging. A charger 44 for uniformly charging the surface of the drum 42, an exposure unit 46 for irradiating the photosensitive drum 42 with image light to form a latent image on the surface, and selecting a toner for the latent image on the surface of the photosensitive drum 42 Developing unit 48 that transfers the unfixed toner image formed on the surface of the photosensitive drum 42 to the intermediate transfer belt 36, and a developing unit 48 that transfers the unfixed toner image formed on the surface of the photosensitive drum 42 to the intermediate transfer belt 36. A cleaning member 52 for collecting the remaining toner is provided. In the present invention, the configuration of the image forming unit 30 can be a conventionally known configuration as it is, and thus a detailed description thereof is omitted.
[0026]
The exposure devices 46 in the respective image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K form latent images of respective color components of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on image information. In response to this, an unfixed toner image is formed on each photosensitive drum 42 by the developing device 48 containing the toner of each color, and in the primary transfer provided with the primary transfer device 50, the peripheral image of the intermediate transfer belt 36 is formed. It is configured to be laminated and transferred to the surface.
[0027]
The intermediate transfer belt 36 is stretched around a drive roll 34 that is driven to rotate by a drive source (not shown), a support roll 32 that is driven to rotate and supports the intermediate transfer belt 36, and one of the rolls in a secondary transfer device 38. The image forming unit 30 is arranged between the drive roll 34 and the support roll 32 so as to pass through the primary transfer position of the photosensitive drum 42 in each of the image forming units 30. The intermediate transfer belt 36 is rotated by the drive roll 34 in the direction of arrow D. When the full-color unfixed toner image transferred and stacked in each of the image forming units 30 reaches a secondary transfer portion (a portion where the secondary transfer device 38 is disposed) due to the rotation of the intermediate transfer belt 36, a second image is formed. The secondary transfer is performed on the surface of the sheet 24 that has been passed along with the intermediate transfer belt 36 to the next transfer device 38.
[0028]
The intermediate transfer belt 36 has, for example, a configuration in which at least a conductive layer and a surface release layer are sequentially laminated on the surface of a base layer. In the present invention, a conventionally known configuration can be applied without any problem. Detailed description is also omitted in the embodiment. Similarly, detailed description of the secondary transfer device 38 is omitted.
The sheet 24 on which the unfixed toner image is secondarily transferred is guided by the conveyance guides 40 and 16 and is introduced into the fixing device 10. FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of the fixing device in the present embodiment.
[0029]
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the fixing device 10 constituting the fixing means (the fixing device of the present invention) is basically the same as a two-roll type fixing device that has been generally used in the past, and is basically a fixing device. It has the same configuration, and includes a heating roll (heating rotator) 2 and a pressure roll (pressing rotator) 6 which rotate while forming a fixing nip portion by being pressed against each other. It should be noted that the term "pressure contact" as used in the present invention is a concept including a case where the recording material is interposed.
[0030]
The heating roll 2 rotates in the direction of the arrow A, and the pressure roll 6 is pressed against this to form a fixing nip between them, while the pressure roll 6 is driven to rotate in the direction of the arrow B. The heating roll 2 has, for example, a heat-resistant elastic layer 2b of silicone rubber or the like formed on the outer periphery of a hollow core 2a having a hollow cylindrical shape. The halogen heater 4 is built in the hollow portion of the core 2a. The necessary heat supply is provided.
The pressure roll 6 is formed by forming a silicone rubber layer 6b on the outer periphery of a hollow cylindrical core metal 6a like the heating roll 2, and a halogen heater 20 as a heat source is built in a hollow portion of the core metal 6a.
[0031]
The temperature of the surfaces of the two rolls 2 and 6 is controlled by contacting and disposing a thermistor 8 as a temperature detecting element on the heating roll 2 and a thermistor 18 as a temperature detecting element on the pressing roll 6. The surface temperature of each roll is detected based on the value change, and a halogen heater 4 and a pressure roll are controlled by a control device (glossiness control means; not shown in FIG. 3) so that the surface temperature of each roll becomes a predetermined value. The on / off control of the halogen heater 20 for 6 is performed.
[0032]
An oil application device 28 is disposed on the outer periphery of the heating roll 2. At the time of fixing, an oil application roll 28 ′ of the oil application device 28 rotates in contact with the outer periphery of the heating roll 2 to remove silicone oil or the like. Oil is applied. In addition, when a toner having a high melt viscosity is used as described later, or when other measures for reducing oil are taken, the oil application device 28 is omitted.
[0033]
The sheet (recording material) 24 carrying the unfixed toner image 26 transferred from the intermediate transfer belt 36 by the secondary transfer device 38 is guided by the transport guide 16 and moves from the left in FIG. Then, it is inserted into the fixing nip between the heating roll 2 and the pressure roll 6. Then, heat and pressure are applied and fixed on the surface of the heating roll 2 on which the oil layer is uniformly formed, and then separated from the heating roll 2 and the pressure roll 6 by the separation claws 14a and 14b. The sheet is discharged from a fixing nip portion between the pressure rolls 2.
[0034]
After the fixing, the surface of the heating roll 2 is rubbed again by the cleaning web 12 by rotation in the direction of arrow A, thereby removing the offset toner stains and paper dust and stripping off excess oil. On the other hand, the surface of the pressure roll 6 is also rubbed again by the cleaning web 22 by the rotation in the direction of arrow B, and dust or transferred toner or oil is removed.
[0035]
The toner constituting the unfixed toner image 26 is not particularly limited, and includes a toner having a general configuration, that is, a binder resin (either a crystalline resin or an amorphous resin) and a colorant (mainly a pigment). There is a problem with toner obtained as an essential component by adding a releasing agent (oil), a charge controlling agent, a foaming agent, a fluidizing agent, magnetic particles, and the like as necessary, or externally adding inorganic or organic fine particles. Used without.
[0036]
As a toner constituting the unfixed toner image 26, particularly a color toner, a sharp melt toner having a low softening point and a low melt viscosity is generally used in order to enhance color mixing. In that case, high-temperature offset to the heating roll 2 is likely to occur. In order to prevent high-temperature offset, as in the present embodiment, it is desired to apply oil, particularly silicone oil, as a release agent for improving the releasability to the surface of the heating roll 2. When a toner having a high melt viscosity is used, the application of such an oil becomes unnecessary, but the color mixing property tends to be low, the sharpness of the picture image tends to deteriorate, and when OHP paper is used as the recording material, In some cases, the light transmittance tends to deteriorate, and only a dark OHP projected image may be obtained.
[0037]
Further, in the sharp melt toner, a toner obtained by a polymerization method in which a low softening point substance such as wax or paraffin having a melt viscosity and a molecular weight smaller than that of the toner base resin is previously added as a release agent is used. Alternatively, by providing a release layer such as tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA) or tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP) on the surface layer of the pressure roll, It is also possible to achieve oil-less by taking measures to enhance the demolding effect.
[0038]
When the toner is heated and softened and melted in the fixing nip portion, the unfixed toner image 26 is pressed together with the paper 24 by the heating roll 2 and the pressure roll 6, so that at least a part of the unfixed toner image 26 is The toner penetrates into the surface layer of the paper 24, and the adhesion / fixing force of the cooled and solidified toner to the paper 24 increases due to the anchor effect due to the cooling and solidification of the permeated amount.
As the paper 24 advances in the direction of arrow A, the temperature of the toner of the unfixed toner image 26 continues to rise from the entrance to the exit of the fixing nip portion, and reaches the maximum temperature at the exit of the fixing nip portion.
[0039]
Next, the glossiness control means which is a feature of the present invention will be described. The fixing device and the image forming apparatus according to the present embodiment include a glossiness control unit 60 that controls fixing conditions according to the glossiness at a specific angle on the surface of the sheet 24. Further, upstream of the secondary transfer device 38 in the transport direction C of the paper 24, before the paper 24 is supplied to the secondary transfer device 38, which is a part of the image forming means, for example, 60 A gloss meter (gloss detection means) 54 for measuring the gloss in the degree method and a gravimeter (basis weight detection means) 56 for measuring the basis weight are provided. Further, an input device 58 for inputting information such as desired image quality by a user is provided on a user interface of the image forming apparatus main body.
[0040]
Information d measured by the gloss meter 54 and the grammage meter 56 ₁ , D ₂ And information d input to the input device 58 ₃ Is sent to the glossiness control means 60. Then, the glossiness control means 60 derives an optimal fixing condition according to the information, sends a signal s of the fixing condition to the fixing device 10, and controls the fixing device 10 appropriately.
[0041]
FIG. 4 shows a flow of controlling the fixing conditions by the glossiness control means 60.
The glossiness of the paper 24 is measured by the glossiness meter 54, and the information d ₁ Is sent to the glossiness control means 60. In the measurement of the glossiness by the glossmeter 54, for example, the glossiness in a 60-degree method defined by JIS is measured. According to the 60-degree method, a difference in glossiness can be sufficiently determined in a high gloss area. In addition, the 60-degree method can measure the glossiness more accurately in a wider range of glossiness than at other angles.
[0042]
In the present invention, this angle of the gloss measurement is not limited to 60 degrees. For example, the angle may be 75 degrees, which is commonly used, or 20 degrees or 45 degrees defined in JIS. In addition, measurement is performed for two or more types of angles, and this is referred to as information d. ₁ May be sent to the glossiness control means 60. In this case, the fixing condition can be controlled using any one of the obtained values or a combination of any of the obtained values. For example, if all the standards are unified by the 75-degree method, the desired gloss can be obtained from the accurate gloss of the 75-degree method converted from other angles or values measured at a plurality of angles including the value of the 75-degree method. The fixing condition is controlled by the glossiness control means 60 so that the glossiness becomes the same, or the measurement is confused when there are a number of measurement angles, so that it can be expressed by the 60-degree method within a range that can be corrected in advance. It may be configured to control by converting to a limit by a numerical value such as a 75-degree method.
[0043]
The gloss meter 54 is not particularly limited, and a conventionally known gloss meter can be used without any problem. For example, there is a configuration in which the LED and the phototransistor are arranged at a predetermined angle (eg, 60 degrees and 75 degrees). In this case, for example, a phototransistor may be arranged at a position of 60 degrees, and based on the amount of received light, it may be corrected to JIS gloss display. In addition, a gloss meter according to the JIS standard on the market can be used without any problem.
[0044]
Note that, since the glossiness of the paper is a value specific to the paper, in the present invention, the image forming apparatus is measured by an operator in advance or based on information from the paper provider, without using the glossmeter 54. The information may be directly input to the input device 58 in the user interface of the main body. Also in this case, by specifying and inputting the angle of the glossiness measurement, the glossiness control means 60 controls the fixing condition so that the glossiness at a predetermined angle (for example, the 75-degree method) is obtained. Be composed.
[0045]
On the other hand, the basis weight of the paper 24 is measured by the basis weight meter 56, and the information d ₂ Is sent to the glossiness control means 60. The measurement of the grammage by the grammage meter 56 may use any method. For example, a method of converting the grammage from a sensor of the thickness or specific gravity of the paper 24 may be considered.
[0046]
If the measurement of the grammage is directly difficult, it may be converted, for example, from the value of a thickness sensor. In this case, if the type of the paper to be used is input in advance to the input device 58 in the user interface of the image forming apparatus main body, and the basis weight is converted in the glossiness control means 60 in accordance with the input, the more accurate Information on the basis weight can be obtained. Further, since the type of paper is specified to some extent from the gloss obtained by the gloss meter 54 or the like, it is possible to convert the value from the thickness sensor based on this information. It is suitable for.
[0047]
When the gravimeter 56 is replaced with a thickness sensor, the thickness sensor may be, for example, a paper thickness sensor measured by a displacement sensor, a gap between rolls obtained by sandwiching paper between rolls, or an optical sensor. It is possible to directly measure by measuring the gap.
[0048]
Since the basis weight of the sheet is a value specific to the sheet, in the present invention, the image forming apparatus is measured by the operator in advance or based on information from the sheet provider, without using the basis weight meter 56. The information may be directly input to the input device 58 in the user interface of the main body.
[0049]
The input device 58 in the user interface of the main body of the image forming apparatus receives, in addition, information relating to the sheet 24, information relating to a desired image, and other information relating to various conditions by the operator. ₃ Is sent to the glossiness control means 60.
[0050]
Information on the paper 24 includes the type (material, structure (coated paper, plain paper, OHP paper, etc.)) of the paper, thickness, and the like. As described above, when the basis weight is converted from the value of the thickness sensor, or when the basis weight meter or its alternative means is not disposed in the apparatus, the information regarding the paper 24 is converted, estimated or estimated based on the basis weight. It will be an indication of.
[0051]
The information on the desired image includes, for example, a desired gloss level of the image. Generally, when the glossiness of the image is close to or slightly lower than the glossiness of the paper surface, the image is perceived as having no uncomfortable feeling. In some cases, such as when the user wants to make the glossiness of the image differ from the glossiness of the image on the paper surface. For this reason, a fixing condition such that the glossiness of the image on the paper surface approximates that of the image is set as a standard condition, and a message indicating that “the desired glossiness can be changed” is displayed on the user interface of the image forming apparatus main body. If the operator does not perform any input operation, the standard condition is applied, and only when the input operation for changing the glossiness is performed, the fixing condition that provides the glossiness corresponding thereto is applied.
[0052]
In the glossiness control means 60, the information d ₁ , D ₂ And d ₃ Is input, a fixing condition is derived based on the information so as to obtain a desired image glossiness, and is sent to the fixing device 10 as a control signal s.
Information d ₁ , D ₂ And d ₃ A method for deriving the fixing condition from will be described.
[0053]
FIG. 5 shows a mirror coated paper (abbreviated as MC paper) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., having a basis weight of 157 g / m. ² 4 is a graph showing the relationship between the fixing speed and the gloss (gloss) of a 75-degree method and a 60-degree method of an image when a solid monochrome image (cyan) is formed using (GSM) paper. This paper has a glossiness (gloss) of 72% by the 60-degree method and a glossiness of 80% by the 75-degree method. The fixing conditions other than the fixing speed in the fixing device used in this study include a fixing temperature of 160 ° C., a fixing nip width of 8 mm, and a fixing pressure of 980 Pa (100 kgf / m 2). ² ).
On the other hand, only the basis weight of the same type is 256 g / m. ² FIG. 6 is a graph showing the result of a similar study performed on (GSM) paper.
[0054]
As is clear from the graphs of FIGS. 5 and 6, even papers having the same surface glossiness have different fixing degrees when the basis weights are different. Therefore, glossiness differs even at the same fixing speed. come. Since the fixing speed is replaced with the fixing time in relation to the width of the nip (nip width) in the fixing unit (fixing device) as shown in the following equation 1, controlling the fixing speed means that That is, the fixing time is controlled.
[0055]
・ Formula 1
[Fixing time (sec)] = [Nip width (mm)] / [Fixing speed (mm / sec)]
[0056]
Thus, an optimal gloss (gloss) curve of the paper can be obtained in advance from the basis weight and gloss of the paper. Similarly, from the basis weight and gloss of the paper, the optimum gloss (gloss) curve of the paper can be obtained in advance also for the fixing temperature and the fixing pressure. These can be stored in the glossiness control means 60 in advance.
[0057]
FIG. 7 shows OK coated paper (abbreviated as OK paper) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., which has a basis weight of 157 g / m 2. ² 6 is a graph showing the result of the same study as in FIG. 5 performed using (GSM) paper. 5 is a graph showing the relationship between the fixing speed and the gloss (gloss) of a single-color solid image (cyan) formed by a 75-degree method and a 60-degree method when an image is formed. This paper has a glossiness (gloss) of 32% by the 60-degree method and a glossiness of 40% by the 75-degree method. In the case of OK paper, since the glossiness of the paper itself is low, the glossiness of an image required to obtain an image having no discomfort is considerably low (for example, 20%).
[0058]
In addition, fixing conditions that cause a problem such as offset of the paper can be obtained in advance in accordance with the type, thickness, basis weight, and the like of the paper, and can be stored in the glossiness control unit 60. When the glossiness control unit 60 determines the fixing condition based on the storage, the information d directly input to the input device 58 is used. ₃ Based on the above, it is also possible to specify the type of paper and to derive fixing conditions that do not cause a problem such as offset, but based on the values of the glossiness and the grammage described above, estimating the type of paper, Similarly, fixing conditions may be derived.
[0059]
Based on the gloss curve, the fixing conditions that do not cause image defects, and the like stored in the glossiness control unit 60, the input information d is set within a range in which the conditions are avoided. ₁ , D ₂ And d ₃ From this, suitable fixing conditions for obtaining a desired glossiness are derived.
In the present embodiment, three fixing conditions controlled by the glossiness control unit 60 are a fixing time (fixing speed), a fixing temperature, and a fixing pressure.
[0060]
The fixing time refers to the nip time of the fixing nip portion, and this is controlled by adjusting the nip width of the heating roll 2 and the pressure roll 6 in terms of the device design. The control by the glossiness control means 60 is performed by adjusting the fixing speed.
[0061]
The longer the fixing time, the slower the fixing speed, the greater the amount of heat that can be given to the paper 24 or the unfixed toner image 26, and generally the higher the glossiness. As can be seen, when the fixing time is too long (when the fixing speed is reduced), the glossiness is rather lowered. Therefore, the glossiness is controlled within the fixing time at which the glossiness reaches a peak (at a fixing speed or higher). In addition, when the fixing time becomes longer (fixing speed becomes slower) and the amount of heat applied to the sheet 24 or the unfixed toner image 26 becomes larger, a problem such as offset may occur. In consideration of these points, the glossiness control unit 60 appropriately controls the fixing time (fixing speed) from the optimal calibration curve stored in advance.
[0062]
On the other hand, the fixing temperature refers to the temperature of the surface of the heating roll 2 in the present embodiment. To control this, usually, ON-OFF control of the halogen heater 4 as a heat source is performed, or the intensity is varied. And so on.
[0063]
The higher the fixing temperature, the higher the amount of heat that can be given to the paper 24 or the unfixed toner image 26, so that the gloss is generally high. However, this also has an appropriate temperature range depending on the type of toner. For example, in the case of the sharp melt toner used in the present embodiment, if the temperature slightly exceeds a predetermined temperature, sufficient fluidity for fixing can be ensured. On the contrary, there is a possibility of causing a defect in image quality. Further, similarly to the fixing time, if the temperature is too high, a problem such as offset may occur. In consideration of these points, the glossiness control unit 60 appropriately controls the fixing temperature from the optimal calibration curve stored in advance.
[0064]
Further, the fixing pressure refers to the nip pressure of the heating roll 2 and the pressure roll 6 in the present embodiment, and is controlled by adjusting the nip pressure.
[0065]
Generally, the higher the fixing pressure, the higher the gloss. However, even if the pressure is increased more than necessary, the gloss level saturates and does not change. If the pressure is too high, the image may be crushed. In consideration of the above, the glossiness control unit 60 appropriately controls the fixing pressure based on the optimal calibration curve stored in advance.
[0066]
In the glossiness control means 60, the input information d ₁ , D ₂ And d ₃ Therefore, one of the fixing time (fixing speed), the fixing temperature and the fixing pressure, or a combination of the two, and all three conditions are appropriately controlled as necessary. Of course, in the present invention, it is not required that all these conditions can be controlled. In addition, when the operator selects a condition in a direction to increase the fixing property beyond the gross peak due to the gross curve stored in advance, a warning message is displayed on the user interface, or at the same time, the warning is displayed. Control is performed to prohibit JOB.
[0067]
In the present invention, the fixing conditions are not limited to the above three described in the present embodiment. Hereinafter, some specific examples will be exemplified.
(Example 1)
By passing the fixing device once to a plurality of times (performing the fixing operation once to a plurality of times), the degree of fixing can be increased or decreased. For example, in the fixing device 10, the fixing nip portion between the heating roll 2 and the pressure roll 6 is reciprocated, or the fixing nip is inserted two or more times in a double-sided mode. Can be selected, selecting this number of times becomes one fixing condition. Increasing the number of times increases the degree of fixation and saturates to some extent, but leads to an increase in gloss.
[0068]
(Example 2)
If a plurality of fixing units that perform the fixing operation under different fixing conditions are provided, at least one of the plurality of fixing units that should perform the fixing operation can be set as one selection condition. Taking the apparatus of the present embodiment as an example, a plurality of fixing units corresponding to the fixing unit 10 are provided, and these units have different fixing conditions. As a fixing condition, for example, if the surface roughness of the heating roll 2 can be selected from three stages of low, medium and high, if a high gloss is desired, a fixing provided with a heating roll having a high surface roughness is provided. A fixing device provided with a heating roll having a low surface roughness when low gloss is desired, and a fixing device provided with a heating roll having a medium surface roughness when medium gloss is desired.
In this example, the fixing conditions that can be varied among the fixing units include, in addition to the surface roughness of the heating rotator, the fixing time, the fixing temperature, the fixing pressure, and the type of the heating rotator as described above. (Belt or roll, etc.).
[0069]
(Example 3)
In addition, there is a technique for increasing the surface gloss by inserting the paper after the fixing unit is discharged again through the nip portion of the pair of rotating bodies (image gloss control means). In a configuration in which the condition of the image gloss control means is changed so that it can be switched, the selection of the image gloss control means becomes one of the fixing conditions.
[0070]
As described above, according to the fixing device or the image forming apparatus of the present embodiment, the glossiness (gloss) of an image can be controlled without complicating the apparatus and without reducing productivity. Further, the gloss of a desired image can be precisely controlled according to the characteristics of the paper used.
[0071]
Further, the configuration of the present invention is also applicable to an image forming apparatus of a so-called simultaneous transfer and fixing system in which transfer and fixing are performed simultaneously. That is, the image forming apparatus in this case includes an image bearing rotating body (generally, an intermediate transfer belt and an intermediate transfer roll), and an image forming means for forming an unfixed toner image on the peripheral surface of the image bearing rotating body. (Similar to the image forming unit described in the above embodiment) and a pressing member (usually in the form of a roll, which is disposed opposite to the image bearing rotary member and forms a nip portion between the image bearing rotary member and the image bearing rotary member, A corresponding roll is disposed inside the periphery of the image bearing rotating body at a position opposed thereto, and the recording material is inserted through the nip portion and heat and pressure are applied to the surface of the recording material by heat and pressure. An image forming apparatus for transferring and fixing a toner image, comprising:
The image processing apparatus further includes a glossiness control unit that controls a transfer and fixing condition according to at least the glossiness at a specific angle of the recording material surface.
[0072]
Here, as in the above embodiment, the transfer fixing time, the transfer fixing temperature, and the nip pressure at the time of transfer fixing can be controlled as fixing conditions, whereby an image having a desired glossiness can be obtained.
[0073]
In an image forming apparatus of such a type, it is preferable that an unfixed toner image is preliminarily heated in advance in the traveling direction of the image-bearing rotating body, rather than the nip portion where transfer and fixing are simultaneously performed. Is being done. Of course, apart from this, the corresponding roll facing the pressing member is often heated. Controlling the transfer fixing temperature includes controlling one or both of these conditions.
[0074]
Further, an image forming apparatus of such a system has been proposed which includes a configuration in which, after transfer and fixing, the recording material is not immediately peeled off from the image bearing rotary member, but is cooled and then peeled off. In this case, the cooling condition is also included in the concept of “transfer fixing condition”.
[0075]
As described above, in the preferred embodiment of the present invention, the example in which the fixing device of the present invention is used in the electrophotographic image forming apparatus has been described. However, the fixing device or the image forming apparatus of the present invention is limited to the configuration of the above example. However, various configurations can be changed or added based on known knowledge as long as the configuration of the present invention is provided.
[0076]
For example, a roll is taken as an example of the heating / pressing rotary body, but an endless belt-shaped one may be used. In this example, a general heat source such as a halogen lamp is used as a heating method, but an electromagnetic induction heating method may be used. Further, an example of a so-called tandem type full-color electrophotographic apparatus is given, but the invention is not limited to this. It does not matter, and a single-color device may be used.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of controlling glossiness (gloss) of an image without complicating the apparatus and without reducing productivity. . Further, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of precisely controlling gloss of a desired image in accordance with characteristics of a recording material to be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming unit in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a fixing device (fixing unit, fixing device of the present invention) in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of controlling fixing conditions by a glossiness control unit in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 5: 157 g / m basis weight ² 7 is a graph showing the relationship between the fixing speed and the glossiness (gloss) of an image when a solid monochrome image is formed using the mirror coated paper of FIG.
FIG. 6: basis weight 256 g / m ² 7 is a graph showing the relationship between the fixing speed and the glossiness (gloss) of an image when a solid monochrome image is formed using the mirror coated paper of FIG.
FIG. 7: 157 g / m basis weight ² 6 is a graph showing the relationship between the fixing speed and the glossiness (gloss) of an image when a solid monochrome image is formed using OK coated paper.
[Explanation of symbols]
2: Heating roll (heating rotating body), 4, 20: halogen heater, 6: pressure roll (pressure rotating body), 8, 18: thermistor, 10: fixing device (fixing device, fixing means), 12, 22 : Cleaning web, 14a, 14b: separation claw, 16, 40: conveyance guide, 24: paper (recording material), 26: unfixed toner image, 28: oil application device, 30, 30Y, 30M, 30C, 30K: Image forming unit, 32: support roll, 34: drive roll, 36: intermediate transfer belt, 38: secondary transfer device, 42: photosensitive drum, 44: charging device, 46: exposure device, 48: developing device, 50: Primary transfer unit 52: Cleaning member 54: Gloss meter 56: Basis meter 58: Input device 60: Gloss control means

Claims

At least, a fixing operation that includes a heating rotator and a pressure rotator that rotate while forming a fixing nip portion by mutually pressing, and a recording material on which an unfixed toner image is formed is inserted through the fixing nip portion, A fixing device for fixing the unfixed toner image to obtain a toner image,
A fixing device comprising: a gloss control unit that controls fixing conditions at least according to the gloss at a specific angle of the surface of the recording material.

The specific angle is two or more types of angles, the glossiness of the recording material is measured at each of the angles, and using any of the obtained values, or a value of any combination of the above values, The fixing device according to claim 1, wherein a fixing condition is controlled.

The fixing device according to claim 1, wherein the specific angle includes at least 60 °.

2. The fixing device according to claim 1, wherein the gloss control unit controls the fixing condition according to a basis weight of the recording material together with the gloss at a specific angle of the recording material surface. 3. .

The fixing device according to claim 1, wherein the fixing condition controlled by the glossiness control unit includes at least a fixing time.

The fixing device according to claim 1, wherein the fixing condition controlled by the glossiness control unit includes at least a fixing temperature.

The fixing device according to claim 1, wherein the fixing condition controlled by the glossiness control unit includes at least a fixing pressure.

The fixing operation can be performed once to a plurality of times,
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing condition controlled by the glossiness control unit includes at least a number of times of the fixing operation.

Equipped with multiple fixing units that perform fixing operation under different fixing conditions,
2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing condition controlled by the glossiness control unit includes selecting at least a fixing device to perform a fixing operation from the plurality of fixing devices. 3.

At least, an unfixed toner image forming unit for forming an unfixed toner image by carrying the toner imagewise on the surface of the recording material, and heating and pressing the unfixed toner image carried on the surface of the recording material. Fixing means for fixing by means of
An image forming apparatus, wherein the fixing unit is the fixing device according to claim 1.

11. The gloss detecting device according to claim 10, further comprising: a gloss detecting unit that measures a gloss of the surface of the recording material at the specific angle before being supplied to the unfixed toner image forming unit. Image forming device.

At least, an unfixed toner image forming unit for forming an unfixed toner image by carrying the toner imagewise on the surface of the recording material, and heating and pressing the unfixed toner image carried on the surface of the recording material. Fixing means for fixing by means of
An image forming apparatus, wherein the fixing unit is the fixing device according to claim 4.

The image forming apparatus according to claim 12, further comprising a basis weight detecting unit that measures a basis weight of the recording material before the recording material is supplied to the unfixed toner image forming unit.

The image forming apparatus according to claim 10, wherein the unfixed toner image forming unit is a unit that forms an unfixed toner image by an electrophotographic method.

An image-bearing rotator, an image forming means for forming an unfixed toner image on a peripheral surface of the image-bearing rotator, and a nip portion disposed between the image-bearing rotator and the image-bearing rotator. And a pressure member to be formed, wherein the recording material is inserted through the nip portion, and an image forming apparatus that transfers and fixes a toner image on the surface of the recording material by heat and pressure,
An image forming apparatus comprising: a glossiness control unit that controls a transfer and fixing condition at least according to a glossiness of a surface of the recording material at a specific angle.