JP2012037545A - Image gloss controller, fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Image gloss controller, fixing device and image forming apparatus Download PDF

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Shuntaro Tamaki
俊太郎 田巻
Akiyasu Amita
晃康 網田
Hiroyuki Kunii
博之 国井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image gloss controller by a cooling and peeling method for preventing the decrease of the gloss of a fixed image by making it possible to closely hold a recording medium and an endless belt for imparting the gloss and to provide a fixing device and an image forming apparatus.SOLUTION: The image forming apparatus includes: an endless belt 1 stretched on a plurality of rollers 2a, 2b and 2c; a pressure roller 3 coming into press-contact with the two rollers 2a and 2b through the endless belt 1 to form a nip portion N through which the recording medium on which a toner image is fixed passes; non-contact thermistors 5a and 5b detecting the surface temperature of the endless belt 1; a heat source 2h heating the endless belt 1 based on the detection results of the non-contact thermistors 5a and 5b at a nip portion entrance N1; and cooling devices 4a and 4b cooling the endless belt 1 and the pressure roller 3 in an intermediate nip portion N2 formed in such a manner that the endless belt 1 between the two rollers 2a and 2b forming the nip portion N and the pressure roller 3 are brought into close contact with each other.

Description

本発明は、画像が定着された記録媒体における画像光沢の制御を行う画像光沢制御装置、該画像光沢制御装置を備える定着装置、並びに該定着装置を備え複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に光沢度の異なる種々の記録媒体に対して画像形成を行う画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image gloss control device that controls image gloss on a recording medium on which an image is fixed, a fixing device including the image gloss control device, a copier, a printer, a facsimile including the fixing device, or a combination thereof. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on various recording media having different glossiness levels.

従来から、電子写真方式を利用した画像形成装置は実用化され公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(記録紙、被記録材、用紙、転写紙ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。   Conventionally, an image forming apparatus using an electrophotographic method has been put into practical use and has become a publicly known technique. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. The transferred image is transferred to a recording medium (also referred to as recording paper, recording material, paper, or transfer paper) by a transfer device to carry the image, and the toner image on the recording medium is fixed by a fixing device using pressure, heat, or the like. It is established by the process.

定着装置には、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着回転体が配置されており、記録媒体を挟みこみ、熱および圧力を加え、上記トナー像を記録媒体上に定着する。   The fixing device is provided with a fixing rotator constituted by opposing rollers or belts or a combination thereof, and sandwiches the recording medium and applies heat and pressure to fix the toner image on the recording medium.

定着方式の一例を挙げれば、図1は、公知となっているベルト定着方式である。
熱源体である加熱ヒータ91eを有した加熱ローラ91fと表層にゴム層が設けられた定着ローラ91bを内包した定着ベルト(定着体)91cと定着ベルト91cに当接する加圧ローラ(加圧体)91aが定着回転体である。定着装置に到達したトナー転写済みの記録媒体は、定着ベルト91cと加圧ローラ91aのニップに入り、記録媒体が定着ニップを通過する過程で、転写されたトナー像が加熱および加圧され定着するようになっている。
As an example of the fixing method, FIG. 1 shows a known belt fixing method.
A fixing belt (fixing body) 91c including a heating roller 91f having a heater 91e as a heat source, a fixing roller 91b having a rubber layer on the surface, and a pressure roller (pressing body) in contact with the fixing belt 91c Reference numeral 91a denotes a fixing rotator. The toner-transferred recording medium that has reached the fixing device enters the nip between the fixing belt 91c and the pressure roller 91a, and the transferred toner image is heated and pressed and fixed in the process of passing the recording medium through the fixing nip. It is like that.

しかしながら、一般的な定着装置で得られた画像の光沢は十分でない場合が多い。それは、定着ニップで一旦溶融されたトナーが、定着ニップを通過後に自然冷却され、この冷却過程で凝集し、うねりを発生しているためと考えられている。   However, the gloss of an image obtained with a general fixing device is often insufficient. This is presumably because the toner once melted in the fixing nip is naturally cooled after passing through the fixing nip, and aggregates and generates undulation in this cooling process.

このような光沢低下を防ぐために、従来技術では以下の(1)〜(3)の方法がよく用いられていた。
(1)多段定着方法
(2)冷却剥離方法
(3)記録媒体に処理用シートを付与する方法
In order to prevent such a decrease in gloss, the following methods (1) to (3) are often used in the prior art.
(1) Multistage fixing method (2) Cooling and peeling method (3) Method of applying a processing sheet to a recording medium

しかし、(1)多段定着方法では、光沢を上げる事はできるものの、光沢の制御が難しいという欠点がある。また、複数回の定着を行い、画像面を十分に平滑にしたとしても、やはり冷却時のトナーの凝集により画像の光沢は下がる傾向にあるため、写真調画像のような高光沢のものを出力するのは難しかった。同様に、(3)記録媒体に処理用シートを付与する方法でも、出力される光沢が一様になり制御する事ができない。処理シートの種類を増やす事で光沢制御の幅を持たせることも可能ではあるが、装置の大型化・複雑化につながるため、得策とは言えない。   However, (1) the multi-stage fixing method has a drawback that it is difficult to control the gloss, although the gloss can be increased. Also, even if the image is fixed multiple times and the image surface is sufficiently smooth, the gloss of the image tends to decrease due to the aggregation of the toner during cooling. It was difficult to do. Similarly, (3) even when the processing sheet is applied to the recording medium, the output gloss is uniform and cannot be controlled. Although it is possible to increase the range of gloss control by increasing the types of processing sheets, it is not a good solution because it leads to an increase in size and complexity of the apparatus.

これらの課題に対し、(2)冷却剥離方法では、記録媒体を表層が平滑なベルトと密着させ、トナーが冷却固化した後に剥離するため、上記ふたつの方法と比較すると剥離する温度によって光沢を制御できると考えられている。しかしながら、冷却剥離方法には記録媒体とベルトの密着性の保持という課題がある。   For these problems, (2) In the cooling and peeling method, the recording medium is brought into close contact with a belt having a smooth surface layer, and the toner is peeled off after cooling and solidifying. Therefore, the gloss is controlled by the peeling temperature compared with the above two methods. It is considered possible. However, the cooling and peeling method has a problem of maintaining the adhesion between the recording medium and the belt.

さらに上記3つの従来技術には、いずれも両面通紙時の第一面光沢低下、または第一面と第二面の光沢不均一という課題がある。記録媒体の両面に画像を形成するような両面通紙時には、記録媒体は定着装置を二度通過する事になり、例えば、その搬送経路が「定着装置(第一面定着)→光沢付与装置(第一面光沢付与)→定着装置(第二面定着)→光沢付与装置(第二面光沢付与)」のような場合、第一面の光沢が第二面の定着により失われる事がある。仮に、第一面の光沢が大きく失われないとしても、出力された記録媒体の第一面と第二面では記録媒体上のトナーに吸収された熱量の履歴が異なるため光沢が異なり、また、それらは制御することもできない。   Further, all of the above three conventional techniques have a problem that the glossiness of the first surface is reduced when the paper is passed on both sides, or the glossiness of the first surface and the second surface is not uniform. At the time of double-sided paper passing to form an image on both sides of the recording medium, the recording medium passes through the fixing device twice. For example, the conveyance path is “fixing device (first surface fixing) → gloss applying device ( In the case of “first surface gloss imparting) → fixing device (second surface fixing) → gloss imparting device (second surface gloss imparting)”, the gloss of the first surface may be lost by fixing the second surface. Even if the gloss of the first surface is not greatly lost, the gloss differs because the history of the amount of heat absorbed by the toner on the recording medium is different on the first and second surfaces of the output recording medium, They cannot be controlled.

両面通紙時の理想の搬送経路は、第一面の定着と第二面の定着を行った後に、光沢付与装置に記録媒体を挿入させて、両面同時に所望の光沢を得ることである。こうする事で搬送経路としても短くなり、生産性も高める事ができる。この場合でも、光沢付与装置に記録媒体が挿入される直前の第一面と第二面のトナーに吸収されている熱量の履歴が異なるため、ここからさらに熱を与えて光沢を付与する多段定着方式では両面を同じ光沢にするのは難しいと考えられる。   The ideal conveyance path for double-sided paper passing is that after fixing the first surface and the second surface, the recording medium is inserted into the gloss applying device to obtain a desired gloss on both sides simultaneously. This shortens the transport path and increases productivity. Even in this case, since the history of the amount of heat absorbed by the toner on the first surface and the second surface immediately before the recording medium is inserted into the gloss applying device is different, multi-stage fixing is performed by further applying heat from here. In the method, it is considered difficult to make both sides have the same gloss.

以上のような光沢付与に関する従来技術の課題に対し、特許文献1では、図2に示すように、上下とも張架部材と無端状ベルトという組み合わせからなる画像光沢調整手段(符号30A)を加熱仮定着手段10の後段に配置する構成が提案されており、該画像光沢調整手段により両面通紙時の第一面と第二面の光沢制御を可能としている。しかし、この方法では、張架部材間のベルト(符号31,41)同士に圧力をかける手段が無く、上下ベルトの密着性が不十分であり、すなわち記録媒体と無端状ベルト表面の密着性が不十分になる。冷却剥離方法においては、平滑なベルト表面と記録媒体の密着性が不十分であると、光沢ムラが発生する。   In contrast to the above-described problems of the prior art relating to gloss application, in Patent Document 1, as shown in FIG. 2, as shown in FIG. A configuration has been proposed that is arranged at the subsequent stage of the attaching means 10, and the gloss control of the first surface and the second surface during the double-sided sheet passing is enabled by the image gloss adjusting means. However, in this method, there is no means for applying pressure between the belts (reference numerals 31 and 41) between the stretching members, and the adhesion between the upper and lower belts is insufficient, that is, the adhesion between the recording medium and the endless belt surface is insufficient. It becomes insufficient. In the cooling and peeling method, if the adhesion between the smooth belt surface and the recording medium is insufficient, uneven glossiness occurs.

また、特許文献2では、図3に示すように、両面通紙時には光沢装置の加圧部材(符号154)を離間し、既に光沢を与えた第一面を再度加熱溶融することなく第二面にのみ光沢を付与する平滑化装置を定着装置に組み込む構成が提案されている。しかしながら、加圧部材を離間した場合、搬送性の悪化や、光沢付与のためのベルト部材への密着性の悪化などが懸念される。   Further, in Patent Document 2, as shown in FIG. 3, the pressure member (reference numeral 154) of the glossing device is separated at the time of double-sided paper passing, and the first surface that has already been glossed is heated and melted again without being melted again. There has been proposed a structure in which a smoothing device that imparts gloss only to a fixing device is incorporated in a fixing device. However, when the pressurizing members are separated, there is a concern about deterioration in transportability, deterioration in adhesion to the belt member for imparting gloss, and the like.

また、特許文献1および特許文献2記載の発明は両者ともに、記録媒体が厚い場合や表面性の悪い場合に、より一層無端状ベルト部材への密着性が悪化し、光沢ムラなどの画像異常につながると考えられる。   Further, in both of the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the recording medium is thick or the surface property is poor, the adhesion to the endless belt member is further deteriorated, resulting in abnormal images such as gloss unevenness. It seems to be connected.

特に記録媒体が厚い場合には、記録媒体自身の熱容量が大きくなるため、特許文献1のような冷却剥離手段を用いた光沢付与装置の場合、冷却時間を長くするか、冷却能力を向上させなければならない。冷却時間を長くする場合、冷却付与領域を長くするか、あるいは記録媒体の搬送速度を落とさなければならない。また、特許文献1の構成では、冷却付与領域を長くする事はできないため、冷却時間を長くするためには、記録媒体の搬送速度を落とさなければならず、これは生産性の低下という欠点がある。また、冷却能力を向上させるためには、ヒートシンクや冷却ファンなどの冷却装置の性能を向上させなければならないため、やはりコストアップや装置サイズの拡大といった欠点がある。   In particular, when the recording medium is thick, the heat capacity of the recording medium itself becomes large. Therefore, in the case of the gloss applying device using the cooling and peeling means as in Patent Document 1, the cooling time must be increased or the cooling capacity must be improved. I must. When the cooling time is lengthened, the cooling application area must be lengthened or the conveyance speed of the recording medium must be reduced. Further, in the configuration of Patent Document 1, since the cooling application region cannot be lengthened, in order to lengthen the cooling time, it is necessary to reduce the conveyance speed of the recording medium, which has the disadvantage of reducing productivity. is there. Further, in order to improve the cooling capacity, it is necessary to improve the performance of a cooling device such as a heat sink or a cooling fan, so there are disadvantages such as an increase in cost and an increase in the size of the device.

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、記録媒体と光沢付与のための無端状ベルトとの密着保持が可能で、定着画像の光沢低下を防ぐ冷却剥離方法による画像光沢制御装置、該画像光沢制御装置を備える定着装置、該定着装置を備える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、両面印刷時の第一面の光沢低下を防止し、第一面、第二面の画像内光沢を均一に、かつ所望の光沢に制御し、さらに例えば記録媒体が厚紙のように熱容量が大きく、冷却により多くの時間を要する場合でも、生産性を落とさずに対応可能な画像光沢制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and allows the recording medium and the endless belt for giving glossiness to be held in close contact with each other. It is an object of the present invention to provide a gloss control device, a fixing device including the image gloss control device, and an image forming apparatus including the fixing device.
In addition, the present invention prevents a decrease in gloss on the first side during double-sided printing, controls the in-image gloss on the first side and the second side to a uniform and desired level, and further, for example, the recording medium is cardboard. Thus, an object of the present invention is to provide an image gloss control apparatus that can cope with a large heat capacity and a long time for cooling without reducing productivity.

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔1〕 複数の張架部材(ローラ2a,2b,2c)に架け渡された無端状ベルト(無端状ベルト1)と、前記無端状ベルトを介して前記複数の張架部材のうち、少なくとも2つの張架部材(ローラ2a,2b)と圧接してトナー画像が定着された記録媒体を通過させるニップ部(ニップ部N)を形成する加圧部材(加圧ローラ3)と、前記無端状ベルトの表面温度を検知する温度検知手段(非接触サーミスタ5a,5b)と、前記ニップ部入口(ニップ部入口N1)または前記ニップ部よりも上流側で前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記無端状ベルトを加熱するベルト加熱手段(熱源2h)と、前記ニップ部を形成する2つの張架部材の間の前記無端状ベルトと前記加圧部材とが密着して形成される中間ニップ領域(中間ニップ部N2)において該無端状ベルト、前記加圧部材の少なくともいずれかを冷却する冷却手段(冷却装置4a,4b)と、を備えることを特徴とする画像光沢制御装置(画像光沢制御装置10、図4)。
〔2〕 前記無端状ベルトの表面の二乗平均粗さRqが0.3μm以下であることを特徴とする前記〔1〕記載の画像光沢制御装置。
〔3〕 前記加圧部材の表面の二乗平均粗さRqが0.3μm以下であることを特徴とする前記〔1〕記載の画像光沢制御装置。
〔4〕 前記ニップ部入口または前記ニップ部よりも上流側で前記加圧部材を加熱する加圧部材加熱手段(誘導加熱装置3h)を備えることを特徴とする前記〔1〕記載の画像光沢制御装置(図4)。
〔5〕 前記ニップ部出口(ニップ部出口N3)側の張架部材(ローラ2b)を前記加圧部材の外周方向に移動させて前記中間ニップ領域のニップ幅を変更する中間ニップ幅変更機構を備えることを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の画像光沢制御装置(図5,図6)。
〔6〕 前記温度検知手段は、前記ニップ部出口に配置される非接触式温度計(非接触サーミスタ5b)であって、前記ニップ部出口部分の無端状ベルトとの距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による前記中間ニップ領域のニップ幅変更に連動して移動するものであることを特徴とする前記〔5〕に記載の画像光沢制御装置(図7)。
〔7〕 前記ニップ部出口部分の無端状ベルトとの距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による前記中間ニップ領域のニップ幅変更に連動して移動する分離部材(分離部材12)を備えることを特徴とする前記〔5〕または〔6〕に記載の画像光沢制御装置(図8)。
〔8〕 前記ニップ部入口側の張架部材の前記加圧部材との圧接状態を変化させてニップ部入口のニップ幅を変更する入口ニップ幅変更機構を備えることを特徴とする前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の画像光沢制御装置(図9)。
〔9〕 前記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の画像光沢制御装置(画像光沢制御装置10)を具備する定着装置(定着装置100、図10)。
〔10〕 前記〔9〕記載の定着装置(定着装置100)を具備する画像形成装置(画像形成装置200、図11)。
The present invention provided to solve the above problems is as follows. In addition, the site | part and code | symbol etc. which respond | correspond in the form for implementing this invention in a parenthesis are shown.
[1] An endless belt (endless belt 1) stretched around a plurality of stretching members (rollers 2a, 2b, 2c) and at least two of the plurality of stretching members via the endless belt A pressure member (pressure roller 3) that forms a nip portion (nip portion N) through which a recording medium having a toner image fixed thereon is pressed against the two stretching members (rollers 2a and 2b); and the endless belt Temperature detection means (non-contact thermistors 5a, 5b) for detecting the surface temperature of the nip, and the endless based on the detection result of the temperature detection means upstream of the nip inlet (nip inlet N1) or the nip. An intermediate nip region (intermediate nip region) formed by the belt heating means (heat source 2h) for heating the belt and the endless belt and the pressure member between the two stretch members forming the nip portion. Nip part N 2) an image gloss control device (image gloss control device 10, FIG. 4), comprising: an endless belt; and cooling means (cooling devices 4a and 4b) for cooling at least one of the pressure member. ).
[2] The image gloss control device according to [1], wherein a mean square roughness Rq of the surface of the endless belt is 0.3 μm or less.
[3] The image gloss control device according to [1], wherein a root mean square roughness Rq of the surface of the pressure member is 0.3 μm or less.
[4] The image gloss control according to [1], further comprising a pressure member heating unit (induction heating device 3h) that heats the pressure member at the inlet of the nip portion or upstream of the nip portion. Device (Figure 4).
[5] An intermediate nip width changing mechanism for changing the nip width of the intermediate nip region by moving the stretching member (roller 2b) on the nip outlet (nip outlet N3) side in the outer circumferential direction of the pressure member. The image gloss control device according to any one of [1] to [4], wherein the image gloss control device (FIGS. 5 and 6) is provided.
[6] The temperature detection means is a non-contact thermometer (non-contact thermistor 5b) disposed at the nip outlet, so that the distance from the endless belt at the nip outlet is constant. The image gloss control device according to [5], wherein the image gloss control device moves in conjunction with a change in the nip width of the intermediate nip region by the intermediate nip width change mechanism (FIG. 7).
[7] Separation member (separation member 12) that moves in conjunction with the nip width change of the intermediate nip region by the intermediate nip width change mechanism so that the distance between the nip portion outlet portion and the endless belt is constant. The image gloss control device according to [5] or [6] (FIG. 8), comprising:
[8] The system according to [1], further comprising an inlet nip width changing mechanism that changes a nip width of the nip portion inlet by changing a pressure contact state of the tension member on the nip portion inlet side with the pressure member. To [7] The image gloss control device (FIG. 9).
[9] A fixing device (fixing device 100, FIG. 10) including the image gloss control device (image gloss control device 10) according to any one of [1] to [8].
[10] An image forming apparatus (image forming apparatus 200, FIG. 11) comprising the fixing apparatus (fixing apparatus 100) according to [9].

本発明の画像光沢制御装置によれば、加圧部材が2つの張架部材と圧接してニップ部を形成し、該2つの張架部材の間における無端状ベルトと加圧部材は中間ニップ領域として密着した状態となるので、所定ニップ幅のニップ領域を記録媒体を冷却する領域として確保でき、ニップ部入口で加熱された記録媒体を適切に冷却した後に無端状ベルトから記録媒体を剥離させ、画像の光沢低下を防止することができる。また、中間ニップ領域のニップ幅を変更することにより、種々の厚みの記録媒体に対応でき、所望の光沢を得ることが可能となる。
また本発明の定着装置によれば、本発明の画像光沢制御装置を備えるので、定着直後の定着画像の光沢低下を防止でき、また所望の光沢を得ることができる。
また本発明の画像形成装置によれば、本発明の定着装置100を備えるので、所望の光沢に制御した画像を形成することができる。
According to the image gloss control device of the present invention, the pressure member presses the two tension members to form a nip portion, and the endless belt and the pressure member between the two tension members are in the intermediate nip region. Therefore, the nip region having a predetermined nip width can be secured as a region for cooling the recording medium, and after the recording medium heated at the nip portion entrance is appropriately cooled, the recording medium is peeled off from the endless belt, It is possible to prevent a reduction in gloss of the image. In addition, by changing the nip width of the intermediate nip region, it is possible to deal with recording media having various thicknesses and obtain desired gloss.
Further, according to the fixing device of the present invention, since the image gloss control device of the present invention is provided, it is possible to prevent a decrease in gloss of the fixed image immediately after fixing and to obtain a desired gloss.
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, since the fixing device 100 of the present invention is provided, an image controlled to have a desired gloss can be formed.

従来のベルト定着装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional belt fixing apparatus. 画像光沢調整手段を有する従来の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional fixing device having an image gloss adjusting unit. 平滑化装置を有する従来の定着装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional fixing device which has a smoothing apparatus. 本発明に係る画像光沢制御装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the image gloss control apparatus which concerns on this invention. 本発明の画像光沢制御装置に設ける中間ニップ幅変更機構の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the intermediate nip width change mechanism provided in the image gloss control apparatus of this invention. 図5の中間ニップ幅変更機構による中間ニップ幅変更の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mode of the intermediate nip width change by the intermediate nip width change mechanism of FIG. 本発明の画像光沢制御装置に設ける非接触サーミスタ保持ブラケットの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the non-contact thermistor holding | maintenance bracket provided in the image gloss control apparatus of this invention. 本発明の画像光沢制御装置に設ける分離部材保持ブラケットの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the separation member holding | maintenance bracket provided in the image gloss control apparatus of this invention. 本発明の画像光沢制御装置に設ける入口ニップ幅変更機構の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the entrance nip width change mechanism provided in the image gloss control apparatus of this invention. 本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to the present invention.

以下に、本発明に係る画像光沢制御装置の構成について説明する。
図4は、本発明に係る画像光沢制御装置の構成を示す断面図である。
画像光沢制御装置10は、図4に示すように、複数のベルト張架部材であるローラ2a,2b,2cに架け渡された無端状ベルト1と、無端状ベルト1を介して複数のローラ2a,2b,2cのうち、少なくとも2つのローラ2a,2bと圧接してトナー画像(以下、単に画像ともいう)が定着された記録媒体を通過させるニップ部Nを形成する加圧部材である加圧ローラ3と、無端状ベルト1の表面温度を検知する温度検知手段である非接触サーミスタ5a,5bと、非接触サーミスタ5a,5bの検知結果に基づいてニップ部入口N1またはニップ部入口N1よりも上流側で無端状ベルト1を加熱するベルト加熱手段である熱源2hと、ニップ部Nを形成する2つのローラ2a,2bの間の無端状ベルト1と加圧ローラ3とが密着して形成される中間ニップ部N2において無端状ベルト1及び加圧ローラ3を冷却する冷却手段である冷却装置4a,4bと、を備える。
The configuration of the image gloss control device according to the present invention will be described below.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the image gloss control device according to the present invention.
As shown in FIG. 4, the image gloss control device 10 includes an endless belt 1 that is stretched between rollers 2 a, 2 b, and 2 c that are a plurality of belt stretching members, and a plurality of rollers 2 a via the endless belt 1. , 2b, 2c, a pressure member that is a pressure member that forms a nip portion N that presses against at least two rollers 2a, 2b to pass a recording medium on which a toner image (hereinafter also simply referred to as an image) is fixed. Based on the detection results of the roller 3, the non-contact thermistors 5a and 5b, which are temperature detecting means for detecting the surface temperature of the endless belt 1, and the detection results of the non-contact thermistors 5a and 5b, rather than the nip inlet N1 or the nip inlet N1. The heat source 2h, which is a belt heating means for heating the endless belt 1 on the upstream side, and the endless belt 1 and the pressure roller 3 between the two rollers 2a, 2b forming the nip portion N are in close contact with each other. Cooling apparatus 4a in the intermediate nip portion N2 is a cooling means for cooling the endless belt 1 and the pressure roller 3 is provided with a 4b, and.

ここで、無端状ベルト1は、断面構造として、例えばニッケル、ステンレスなどの金属、あるいはポリイミドなどの樹脂材料を用いた基材と、その表層に設けられるトナーが付着しないように離型性をもたせるためのパーフルオロアルコキシ(PFA)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などフッ素系樹脂からなる離型層と、を有する可撓性のあるベルトである。   Here, the endless belt 1 has, as a cross-sectional structure, a releasability so that a base material using a metal material such as nickel or stainless steel or a resin material such as polyimide and a toner provided on the surface layer do not adhere. And a release layer made of a fluororesin such as perfluoroalkoxy (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE).

また、無端状ベルト1の表面は、密着する画像に光沢を付与するために十分に平滑である必要があり、例えば無端状ベルト1の表面の二乗平均粗さRqが0.3μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましい。   Further, the surface of the endless belt 1 needs to be sufficiently smooth in order to give gloss to an image to be adhered, for example, the root mean square roughness Rq of the surface of the endless belt 1 is 0.3 μm or less. Is preferable, and it is more preferable that it is 0.1 micrometer or less.

本発明で採用している冷却剥離方式による光沢付与においては、画像面と接触する面、すなわち無端状ベルト1のおもて面(両面印刷で第二面定着の場合の記録媒体の第一面側の画像を問題にする場合には加圧ローラ3の表面も)の粗さが重要になる。例えば、光沢度70%程度を達成するには、二乗平均粗さ(Rq)は0.3μm程度が必要であり、光沢度90%以上を達成するには、二乗平均粗さ(Rq)が0.1以下であることが望ましい。   In the gloss imparting by the cooling and peeling method employed in the present invention, the surface in contact with the image surface, that is, the front surface of the endless belt 1 (the first surface of the recording medium in the case of second surface fixing by double-sided printing) When the image on the side is a problem, the roughness of the surface of the pressure roller 3 is also important. For example, to achieve a glossiness of about 70%, the root mean square roughness (Rq) needs to be about 0.3 μm. To achieve a glossiness of 90% or more, the root mean square roughness (Rq) is 0. .1 or less is desirable.

なお、前記基材と離型層のみから無端状ベルト1を構成すると、無端状ベルト1の熱容量が小さくなり、熱源2hによる加熱、冷却装置4aによる冷却のときの温度の追従性が向上するが、無端状ベルト1表面の微妙な凹凸が密着した記録媒体上の画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の跡が残るという不具合が生じる。そこで、無端状ベルト1の基材と離型層の間に厚さ100μm以上のシリコーンゴムなどからなる弾性層を設けるとよい。これにより、画像が無端状ベルト1に密着したときに弾性層が変形して無端状ベルト1表面の微妙な凹凸が吸収されることからユズ肌画像の発生を抑制することが可能となる。   If the endless belt 1 is composed only of the base material and the release layer, the heat capacity of the endless belt 1 is reduced, and the temperature followability at the time of heating by the heat source 2h and cooling by the cooling device 4a is improved. As a result, there is a problem in that fine unevenness on the surface of the endless belt 1 is transferred to an image on a recording medium in which the endless belt 1 is in close contact, and a crusty skin-like mark remains on the solid portion of the image. Therefore, an elastic layer made of silicone rubber or the like having a thickness of 100 μm or more may be provided between the base material of the endless belt 1 and the release layer. As a result, when the image is brought into close contact with the endless belt 1, the elastic layer is deformed and fine unevenness on the surface of the endless belt 1 is absorbed.

また、ローラ2a,2b,2cは、アルミ又は鉄の中空ローラであり、このうちローラ2a,2bはそれぞれ無端状ベルト1を介して加圧ローラ3と当接してニップ部入口N1,ニップ部出口N3を形成するものである。また、ローラ2aは内部に無端状ベルト1を加熱するためのハロゲンヒータである熱源2hを内蔵している。なお、熱源2hは誘導加熱装置(IH)でもよく、その場合の設置場所はローラ2a内部あるいは外部のいずれでもよい。   The rollers 2a, 2b and 2c are aluminum or iron hollow rollers, and the rollers 2a and 2b are in contact with the pressure roller 3 via the endless belt 1, respectively, and enter the nip portion N1 and the nip portion outlet. N3 is formed. The roller 2a has a built-in heat source 2h which is a halogen heater for heating the endless belt 1 therein. The heat source 2h may be an induction heating device (IH), and the installation location in that case may be either inside or outside the roller 2a.

加圧ローラ3は、通常はアルミ又は鉄等の芯金の上にPFA、PTFEなどからなる離型層あるいはポリイミド(PI)などからなる耐熱層が設けられた円筒形状のローラである。   The pressure roller 3 is a cylindrical roller in which a release layer made of PFA, PTFE or the like or a heat-resistant layer made of polyimide (PI) or the like is usually provided on a core metal made of aluminum or iron.

また、加圧ローラ3は、加圧手段(不図示)により、無端状ベルト1を介してローラ2a,2bを押圧し、ニップ部Nを形成する。   Further, the pressure roller 3 presses the rollers 2 a and 2 b via the endless belt 1 by a pressing means (not shown), thereby forming a nip portion N.

このニップ部Nは、加圧ローラ3がローラ2aを押圧して形成されるニップ部入口N1と、加圧ローラ3がローラ2bを押圧して形成されるニップ部出口N3と、2つのローラ2a,2bの間の無端状ベルト1と加圧ローラ3とが密着して形成される所定のニップ幅を有する中間ニップ領域である中間ニップ部N2と、から構成される。ニップ部入口N1とニップ部出口N3ではローラ2a,2bに対して加圧ローラ3が押圧されるので所定のニップ圧を有している。これに対して、中間ニップ部N2では可撓性のある無端状ベルト1のみに対して加圧ローラ3が押圧されるので、ニップ部入口N1やニップ部出口N3よりも比較的低圧な状態にあるが、所定の張力が付与された無端状ベルト1に加圧ローラ3が圧接しているため、中間ニップ部N2において無端状ベルト1は加圧ローラ3から浮き上がることなく密着した状態にある。   The nip portion N includes a nip portion inlet N1 formed by the pressure roller 3 pressing the roller 2a, a nip portion outlet N3 formed by the pressure roller 3 pressing the roller 2b, and two rollers 2a. , 2b, and an intermediate nip portion N2 which is an intermediate nip region having a predetermined nip width formed by the endless belt 1 and the pressure roller 3 being in close contact with each other. Since the pressure roller 3 is pressed against the rollers 2a and 2b at the nip inlet N1 and the nip outlet N3, a predetermined nip pressure is provided. On the other hand, since the pressure roller 3 is pressed against only the flexible endless belt 1 at the intermediate nip portion N2, the pressure is relatively lower than the nip portion inlet N1 and the nip portion outlet N3. However, since the pressure roller 3 is in pressure contact with the endless belt 1 to which a predetermined tension is applied, the endless belt 1 is in close contact with the pressure roller 3 at the intermediate nip portion N2.

冷却装置4aは、中間ニップ部N2における無端状ベルト1をその内周側から冷却するものであり、例えば一般的なヒートシンクや冷却ファンなどでよい。また、冷却装置4bは、中間ニップ部N2における加圧ローラ3を内部から冷却するものであり、同様に一般的なヒートシンクや冷却ファンなどでよい。   The cooling device 4a cools the endless belt 1 in the intermediate nip portion N2 from the inner peripheral side, and may be, for example, a general heat sink or a cooling fan. The cooling device 4b cools the pressure roller 3 in the intermediate nip portion N2 from the inside, and may be a general heat sink, a cooling fan, or the like.

なお、図4では、中間ニップ部N2における無端状ベルト1、加圧ローラ3それぞれを冷却するために、冷却装置4a,4bを配置する構成を示しているが、所望の冷却性能(トナー画像を冷却して固化させる性能)が得られるならば、どちらか一方あるいは自然冷却する構成としてもよい。ただし、両面印刷の場合には、無端状ベルト1、加圧ローラ3それぞれに画像が密着することから、記録媒体の両面に同じ光沢を付与するためには、冷却装置4a,4bを配置する構成が好適である。   4 shows a configuration in which the cooling devices 4a and 4b are arranged to cool the endless belt 1 and the pressure roller 3 in the intermediate nip portion N2, respectively. As long as the performance of cooling and solidifying is obtained, either one or a configuration of natural cooling may be used. However, in the case of double-sided printing, since the images are in close contact with the endless belt 1 and the pressure roller 3, the cooling devices 4a and 4b are arranged in order to give the same gloss to both sides of the recording medium. Is preferred.

また、無端状ベルト1の表面温度を検知する温度検知手段は、無端状ベルト1の表面が平滑であることが画像光沢付与の前提となるため、無端状ベルト1表面に対して非接触で温度検知可能な非接触サーミスタ5a,5bを採用する。なお、接触型の温度検知手段を使用してもよいが、その場合は無端状ベルト1の画像密着範囲(画像形成範囲)外にその温度検知手段を設置する必要があり、装置の小型化の点から好ましくない。   Further, the temperature detecting means for detecting the surface temperature of the endless belt 1 is premised on imparting image gloss to the surface of the endless belt 1, so that the temperature of the endless belt 1 is not contacted with the surface of the endless belt 1. Detectable non-contact thermistors 5a and 5b are employed. Although a contact-type temperature detecting means may be used, in that case, it is necessary to install the temperature detecting means outside the image contact range (image forming range) of the endless belt 1, which reduces the size of the apparatus. It is not preferable from the point.

以上の構成の画像光沢制御装置10において、画像光沢制御装置10の駆動の際には、まず加圧ローラ3が画像が定着された記録媒体Pを排出する方向(図4では反時計回り方向)に回動し、無端状ベルト1がつれ回りする。あるいは、ローラ2aの図中時計回り方向の回転駆動により無端状ベルト1が適切なテンションが付与された状態で記録媒体Pを排出する方向(図1では時計回り方向)に回動するようにしてもよい。
また、非接触サーミスタ5bの検知結果(ニップ部出口N3の無端状ベルト1の温度)に基づいて熱源2hに所定の電力が供給され、該熱源2hの発熱により、無端状ベルト1は、非接触サーミスタ5aで検出される温度が所定の温度(例えばトナーが凝集しないような高温(100℃〜130℃))となるまで加熱される。
また、冷却装置4a,4bが起動され中間ニップ部N2における無端状ベルト1及び加圧ローラ3が冷却される。
In the image gloss control apparatus 10 having the above configuration, when the image gloss control apparatus 10 is driven, first, the pressure roller 3 discharges the recording medium P on which the image is fixed (counterclockwise direction in FIG. 4). And the endless belt 1 is swung around. Alternatively, the endless belt 1 is rotated in the direction in which the recording medium P is ejected (in the clockwise direction in FIG. 1) in a state where an appropriate tension is applied by rotating the roller 2a in the clockwise direction in the drawing. Also good.
In addition, predetermined power is supplied to the heat source 2h based on the detection result of the non-contact thermistor 5b (temperature of the endless belt 1 at the nip portion outlet N3), and the heat generation of the heat source 2h causes the endless belt 1 to be non-contact. Heating is performed until the temperature detected by the thermistor 5a reaches a predetermined temperature (for example, a high temperature (100 ° C. to 130 ° C.) at which the toner does not aggregate).
Further, the cooling devices 4a and 4b are activated to cool the endless belt 1 and the pressure roller 3 in the intermediate nip portion N2.

このような状態の画像光沢制御装置10に画像が定着された記録媒体(この場合、片面印刷された記録媒体)が搬入されると、まずニップ部入口N1において記録媒体は無端状ベルト1から熱を受けて、該記録媒体上の画像が軟化された状態となる。同時に軟化した画像は無端状ベルト1の平滑な表面に圧接しているため、平滑化される。
ついで記録媒体は、中間ニップ部N2において無端状ベルト1及び加圧ローラ3で挟まれ画像が無端状ベルト1に密着した状態で冷却されながら搬送される。したがって、記録媒体上の画像は無端状ベルト1の平滑な表面に均された状態のままトナーの凝集が進行する。
つぎに、記録媒体は、ニップ部出口N3においてローラ2bの曲率により無端状ベルト1から剥離され、画像光沢制御装置10から排出される。このときの記録媒体は所定の温度(剥離温度)まで冷やされており、画像の光沢低下を防止することができる。
When a recording medium on which an image is fixed (in this case, a recording medium printed on one side) is carried into the image gloss control apparatus 10 in such a state, first, the recording medium is heated from the endless belt 1 at the nip portion entrance N1. In response, the image on the recording medium is softened. At the same time, since the softened image is pressed against the smooth surface of the endless belt 1, it is smoothed.
Subsequently, the recording medium is sandwiched between the endless belt 1 and the pressure roller 3 at the intermediate nip portion N2, and is conveyed while being cooled while the image is in close contact with the endless belt 1. Therefore, toner aggregation proceeds while the image on the recording medium is leveled on the smooth surface of the endless belt 1.
Next, the recording medium is peeled off from the endless belt 1 by the curvature of the roller 2 b at the nip exit N <b> 3 and discharged from the image gloss control device 10. At this time, the recording medium is cooled to a predetermined temperature (peeling temperature), and the glossiness of the image can be prevented from being lowered.

また、両面に画像が形成された(両面印刷された)記録媒体において、それぞれの面の画像の光沢を制御する場合、画像光沢制御装置10は、加圧ローラ3の表面温度を検知する温度検知手段である非接触サーミスタ6a,6bと、非接触サーミスタ6a,6bの検知結果に基づいてニップ部入口N1またはニップ部入口N1よりも上流側で加熱ローラ3を加熱する加圧部材加熱手段である誘導加熱装置3hと、を備えることが好ましい。   In addition, when controlling the gloss of the image on each side of the recording medium on which images are formed on both sides (printed on both sides), the image gloss control device 10 detects the surface temperature of the pressure roller 3. Non-contact thermistors 6a and 6b, and pressure member heating means for heating the heating roller 3 upstream of the nip inlet N1 or the nip inlet N1 based on the detection results of the non-contact thermistors 6a and 6b. And an induction heating device 3h.

またこれに伴い、加圧ローラ3の表面は、密着する画像に光沢を付与するために十分に平滑である必要があり、例えば加圧ローラ3の表面の二乗平均粗さRqが0.3μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましい。両面印刷で第二面定着の場合の記録媒体の第一面側の画像は画像光沢制御装置10において加圧ローラ3と密着するためである。   As a result, the surface of the pressure roller 3 needs to be sufficiently smooth in order to give gloss to an image that adheres. For example, the root mean square roughness Rq of the surface of the pressure roller 3 is 0.3 μm or less. Preferably, it is 0.1 μm or less. This is because the image on the first surface side of the recording medium in the case of the second surface fixing in duplex printing is in close contact with the pressure roller 3 in the image gloss control device 10.

なお、無端状ベルト1の場合と同様に、記録媒体上の画像が密着したときのユズ肌画像発生を防止するために、加圧ローラ3表面の微妙な凹凸を吸収するシリコーンゴムなどからなる弾性層(厚さ100μm以上)を芯金と離型層(あるいは耐熱層)の間に設けるとよい。   As in the case of the endless belt 1, in order to prevent the generation of a crushed skin image when the image on the recording medium is in close contact, the elasticity made of silicone rubber or the like that absorbs subtle irregularities on the surface of the pressure roller 3. A layer (thickness of 100 μm or more) is preferably provided between the cored bar and the release layer (or heat-resistant layer).

また、加圧ローラ3の加圧部材加熱手段(誘導加熱装置3h)による加熱や冷却装置4bによる冷却のときの温度の追従性を良くするために、加熱ローラ3の低熱容量化が望ましい。具体的には、加圧ローラ3を構成する芯金部の中空化や表層材質の薄肉化などを施し、低熱容量化を図るとよい。   Further, in order to improve the temperature followability when heating by the pressure member heating means (induction heating device 3h) of the pressure roller 3 or cooling by the cooling device 4b, it is desirable to reduce the heat capacity of the heating roller 3. Specifically, it is preferable to reduce the heat capacity by hollowing the core metal part constituting the pressure roller 3 or thinning the surface layer material.

これにより、ニップ部入口N1における無端状ベルト1と加圧ローラ3の温度を厳密に等しくすることができ、ニップ部入口N1において無端状ベルト1、加圧ローラ3と圧接する記録媒体の両面の画像を同じように平滑化することができ、同じ光沢を付与可能となる。   Accordingly, the temperatures of the endless belt 1 and the pressure roller 3 at the nip portion entrance N1 can be made exactly equal, and the recording medium that is in pressure contact with the endless belt 1 and the pressure roller 3 at the nip portion entrance N1 can be used. The image can be smoothed in the same way, and the same gloss can be imparted.

なお、図4では、加圧部材加熱手段として誘導加熱装置3hを加圧ローラ3の外部に配した構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、加圧部材加熱手段を通常のハロゲンヒータや指向性のあるカーボンヒータなどとし、これを加圧ローラ3の内部あるいは外部に配置するようにしてもよい。ただし、画像光沢制御装置10のニップ部入口N1の温度を厳密に制御する必要があるため、図4に示すようなニップ部入口N1近傍であって加圧ローラ3の回転上流側の位置に加圧部材加熱手段を配置することが好ましい。   Although FIG. 4 shows a configuration in which the induction heating device 3h is disposed outside the pressure roller 3 as the pressure member heating means, the present invention is not limited to this. For example, the pressure member heating means may be a normal halogen heater or a directional carbon heater, and may be disposed inside or outside the pressure roller 3. However, since it is necessary to strictly control the temperature at the nip inlet N1 of the image gloss control device 10, it is added to the position near the nip inlet N1 as shown in FIG. It is preferable to arrange a pressure member heating means.

また、画像光沢制御装置10は、ニップ部出口N3側のベルト張架部材であるローラ2bを加圧ローラ3の外周方向に移動させて中間ニップ部N2のニップ幅を変更する中間ニップ幅変更機構を備えることが好ましい。   Further, the image gloss control device 10 moves the roller 2b, which is a belt stretching member on the nip portion outlet N3 side, in the outer peripheral direction of the pressure roller 3 to change the nip width of the intermediate nip portion N2. It is preferable to provide.

図5に、中間ニップ幅変更機構の構成を示す。
中間ニップ幅変更機構は、ローラ2bのローラ軸2bjを支持する偏心カム7bと、一端がローラ軸2bjに接続され、その弾性力が該ローラ軸2bjを偏心カム7b側に押さえつける方向に作用するように他端が固定されたスプリングであるバネ部材8bと、ローラ軸2bjがスライドして移動可能な溝9bと、ローラ2cのローラ軸2cjを支持する偏心カム7cと、一端がローラ軸2cjに接続され、その弾性力が該ローラ軸2cjを偏心カム7c側に押さえつける方向に作用するように他端が固定されたスプリングであるバネ部材8cと、ローラ軸2cjがスライドして移動可能な溝9cと、を備える。なお、バネ部材8b,8cは、無端状ベルト1に張力を付与する方向にローラ軸2bj,2cjを押すように弾性力が作用するよう配置されている。
FIG. 5 shows the configuration of the intermediate nip width changing mechanism.
The intermediate nip width changing mechanism has an eccentric cam 7b that supports the roller shaft 2bj of the roller 2b and one end connected to the roller shaft 2bj, and its elastic force acts in a direction to press the roller shaft 2bj toward the eccentric cam 7b. A spring member 8b, which is a spring with the other end fixed thereto, a groove 9b in which the roller shaft 2bj can slide and move, an eccentric cam 7c for supporting the roller shaft 2cj of the roller 2c, and one end connected to the roller shaft 2cj. A spring member 8c, which is a spring with the other end fixed so that the elastic force acts in a direction to press the roller shaft 2cj toward the eccentric cam 7c, and a groove 9c in which the roller shaft 2cj is slidably movable. . The spring members 8b and 8c are arranged so that an elastic force acts so as to push the roller shafts 2bj and 2cj in a direction in which tension is applied to the endless belt 1.

ここで、ローラ2bは、溝9bに挿入されたローラ軸2bjが偏心カム7bとバネ部材8bとで挟まれた状態で位置決めされている。すなわち、ローラ軸2bjはバネ部材8bの弾性力により偏心カム7bに押さえつけられた状態で静止しており、偏心カム7bの回転により偏心カム7bとバネ部材8bで挟まれた状態のまま、溝9bを移動する。このとき、溝9bはローラ軸2bjが加圧ローラ3の回転軸中心との距離が一定(r)を保ったまま移動するように設けられていることから、図6に示すように、ローラ2bは加圧ローラ3のローラ外周に沿って移動するようになる。したがって、偏心カム7bを所定角度回転させると、中間ニップ部N2における無端状ベルト1と加圧ローラ3の密着力を変化させることなく、中間ニップ部N2のニップ幅を所定幅だけ変更することができる。   Here, the roller 2b is positioned in a state where the roller shaft 2bj inserted into the groove 9b is sandwiched between the eccentric cam 7b and the spring member 8b. That is, the roller shaft 2bj is stationary while being pressed against the eccentric cam 7b by the elastic force of the spring member 8b, and the groove 9b remains sandwiched between the eccentric cam 7b and the spring member 8b by the rotation of the eccentric cam 7b. To move. At this time, the groove 9b is provided so that the roller shaft 2bj moves with the distance from the rotation shaft center of the pressure roller 3 kept constant (r), so as shown in FIG. Moves along the outer circumference of the pressure roller 3. Therefore, when the eccentric cam 7b is rotated by a predetermined angle, the nip width of the intermediate nip portion N2 can be changed by a predetermined width without changing the contact force between the endless belt 1 and the pressure roller 3 at the intermediate nip portion N2. it can.

一方、ローラ2cは、溝9cに挿入されたローラ軸2cjが偏心カム7cとバネ部材8cとで挟まれた状態で位置決めされている。すなわち、ローラ軸2cjはバネ部材8cの弾性力により偏心カム7cに押さえつけられた状態で静止しており、偏心カム7cの回転により偏心カム7cとバネ部材8cで挟まれた状態のまま、溝9cを移動する。このとき、溝9cはローラ軸2cjが加圧ローラ3に近づく方向に移動可能に設けられており、図6に示すように、ローラ2bの移動に伴って、ローラ2cは加圧ローラ3に近づく方向に移動するようになる。これにより、ローラ2bが加圧ローラ3のローラ外周に沿って移動してもほとんど延性のない無端状ベルト1の張力を一定に保つことができる。   On the other hand, the roller 2c is positioned in a state where the roller shaft 2cj inserted into the groove 9c is sandwiched between the eccentric cam 7c and the spring member 8c. That is, the roller shaft 2cj is stationary while being pressed against the eccentric cam 7c by the elastic force of the spring member 8c, and the groove 9c remains sandwiched between the eccentric cam 7c and the spring member 8c by the rotation of the eccentric cam 7c. To move. At this time, the groove 9c is provided so that the roller shaft 2cj can move in the direction in which the roller shaft 2cj approaches the pressure roller 3, and the roller 2c approaches the pressure roller 3 as the roller 2b moves as shown in FIG. To move in the direction. Thereby, even if the roller 2b moves along the roller outer periphery of the pressure roller 3, the tension of the endless belt 1 having almost no ductility can be kept constant.

このような中間ニップ幅変更機構によれば、無端状ベルト1及び加圧ローラ3で挟まれ画像が無端状ベルト1に密着した状態で冷却されながら搬送される距離、すなわち中間ニップ部N2のニップ幅を任意に変更することが可能となり、その結果、記録媒体がローラ2bの曲率により無端状ベルト1から剥離される時の温度(剥離温度)を調整することが可能となり、所望の画像光沢を得ることができる。すなわち、剥離温度が画像のトナーが完全に凝集する温度であれば、無端状ベルト1表面の平滑性に従った高光沢の画像となり、トナーが中途まで凝集する温度であればそれ以降凝集が進行して光沢が若干下った画像となる。
あるいは、記録媒体の熱容量に応じて中間ニップ部N2のニップ幅を変更するようにしてもよい。すなわち、標準厚さよりも厚みのある記録媒体を通紙する場合には、標準厚さの記録媒体を通紙するときの中間ニップ部N2のニップ幅よりも長くなるように、ニップ幅を変更するとよい。これにより、記録媒体の厚さが異なっても、同じ光沢の画像を得ることが可能となる。
According to such an intermediate nip width changing mechanism, the distance between the endless belt 1 and the pressure roller 3 is conveyed while being cooled while being in close contact with the endless belt 1, that is, the nip of the intermediate nip portion N2. The width can be arbitrarily changed. As a result, the temperature (peeling temperature) at which the recording medium is peeled from the endless belt 1 can be adjusted by the curvature of the roller 2b, and a desired image gloss can be obtained. Obtainable. That is, if the peeling temperature is a temperature at which the toner of the image is completely aggregated, a highly glossy image according to the smoothness of the surface of the endless belt 1 is obtained. If the toner is a temperature at which the toner is aggregated halfway, aggregation proceeds thereafter. As a result, the image becomes slightly less glossy.
Alternatively, the nip width of the intermediate nip portion N2 may be changed according to the heat capacity of the recording medium. That is, when a recording medium having a thickness greater than the standard thickness is passed, the nip width is changed so as to be longer than the nip width of the intermediate nip portion N2 when the recording medium having a standard thickness is passed. Good. This makes it possible to obtain the same glossy image even if the recording media have different thicknesses.

なお、ローラ2b、2cの位置の変更手段として、図5では偏心カムを用いているが、それに替えてソレノイドを用いた直進運動による位置変更機構としてもよい。   In addition, although the eccentric cam is used in FIG. 5 as a means for changing the position of the rollers 2b and 2c, it may be replaced with a position changing mechanism by a linear motion using a solenoid.

また、中間ニップ幅変更機構によりニップ部出口N3の無端状ベルト1の位置も移動するようになることから、ニップ部出口N3側に配置される非接触サーミスタ5bを、ニップ部出口N3部分の無端状ベルト1との距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による中間ニップ部N2のニップ幅変更に連動して移動させる非接触サーミスタ保持ブラケットを設けるとよい。   Further, since the position of the endless belt 1 at the nip portion outlet N3 is also moved by the intermediate nip width changing mechanism, the non-contact thermistor 5b disposed on the nip portion outlet N3 side is connected to the endless portion of the nip portion outlet N3. It is preferable to provide a non-contact thermistor holding bracket that moves in conjunction with the nip width change of the intermediate nip portion N2 by the intermediate nip width changing mechanism so that the distance from the belt 1 is constant.

図7は、非接触サーミスタ保持ブラケットの構成を示す概略図である。
非接触サーミスタ保持ブラケット11は、回転中心11aを加圧ローラ3のローラ軸3jに取付け、回転するアーム部分11bにローラ2bのローラ軸2bjを連結したアーム部材である。また、アーム部分11bはローラ軸2bjとの距離が一定(L)となるように非接触サーミスタ5bを保持している。
FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of the non-contact thermistor holding bracket.
The non-contact thermistor holding bracket 11 is an arm member in which the rotation center 11a is attached to the roller shaft 3j of the pressure roller 3, and the roller shaft 2bj of the roller 2b is connected to the rotating arm portion 11b. The arm portion 11b holds a non-contact thermistor 5b so that the distance from the roller shaft 2bj is constant (L).

ここで、中間ニップ幅変更機構により中間ニップ部N2のニップ幅を変更するようにローラ2bが移動すると、アーム部材11はローラ軸2bjの移動に伴って加圧ローラ3のローラ軸3jを中心に回転するようになる。このとき、アーム部分11bに保持されている非接触サーミスタ5bもローラ軸2bjの中心との距離Lを保ったまま回転移動することから、ニップ部出口N3部分の無端状ベルト1との距離も一定に保たれる。   Here, when the roller 2b moves so as to change the nip width of the intermediate nip portion N2 by the intermediate nip width changing mechanism, the arm member 11 moves around the roller shaft 3j of the pressure roller 3 as the roller shaft 2bj moves. It starts to rotate. At this time, the non-contact thermistor 5b held by the arm portion 11b also rotates while maintaining the distance L from the center of the roller shaft 2bj, so that the distance between the nip portion outlet N3 portion and the endless belt 1 is also constant. To be kept.

これにより、中間ニップ部N2のニップ幅が変更されても、非接触サーミスタ5bは無端状ベルト1の表面温度を精度よく検知することができ、引いては熱源2hによる安定した無端状ベルト1の加熱を行うことが可能となる。   Thereby, even if the nip width of the intermediate nip portion N2 is changed, the non-contact thermistor 5b can accurately detect the surface temperature of the endless belt 1, and by extension, the stable endless belt 1 of the heat source 2h can be detected. Heating can be performed.

ところで、ニップ部出口N3では、ローラ2bの曲率により記録媒体が無端状ベルト1から剥離するようになるが、薄紙から厚紙までの幅広い用紙対応力を求める場合、特に薄紙では画像光沢制御装置10にも記録媒体分離機構が必要であり、無端状ベルト1に非接触の状態で近接配置される分離部材を設けるとよい。   By the way, at the nip exit N3, the recording medium peels off from the endless belt 1 due to the curvature of the roller 2b. However, when a wide paper handling ability from thin paper to thick paper is required, especially in the thin paper, the image gloss control device 10 is used. In addition, a recording medium separating mechanism is necessary, and it is preferable to provide a separating member that is arranged close to the endless belt 1 in a non-contact state.

ただし、中間ニップ幅変更機構による中間ニップ部N2のニップ幅変更に伴ってニップ部出口N3の無端状ベルト1の位置が移動するため、ニップ部出口N3部分の無端状ベルト1との距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による中間ニップ部N2のニップ幅変更に連動して移動する分離部材を備えることが好ましい。詳しくは、ニップ部出口N3側に配置される分離部材12を、ニップ部出口N3部分の無端状ベルト1との距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による中間ニップ部N2のニップ幅変更に連動して移動させる分離部材保持ブラケットを設けるとよい。   However, since the position of the endless belt 1 at the nip portion outlet N3 is moved with the change of the nip width of the intermediate nip portion N2 by the intermediate nip width changing mechanism, the distance between the nip portion outlet N3 and the endless belt 1 is constant. It is preferable that a separation member that moves in conjunction with the nip width change of the intermediate nip portion N2 by the intermediate nip width change mechanism is provided. More specifically, the separation member 12 arranged on the nip portion outlet N3 side is niped by the intermediate nip portion N2 by the intermediate nip width changing mechanism so that the distance between the nip portion outlet N3 portion and the endless belt 1 is constant. A separation member holding bracket that moves in conjunction with the width change may be provided.

図8は、分離部材保持ブラケットの構成を示す概略図である。
分離部材保持ブラケット11’は、回転中心11a’を加圧ローラ3のローラ軸3jに取付け、回転するアーム部分11b’にローラ2bのローラ軸2bjを連結したアーム部材である。また、アーム部分11b’はその先端部分とローラ軸2bjとの距離が一定(L’)となるように分離部材12を保持している。
FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of the separation member holding bracket.
The separation member holding bracket 11 ′ is an arm member in which the rotation center 11a ′ is attached to the roller shaft 3j of the pressure roller 3 and the roller shaft 2bj of the roller 2b is connected to the rotating arm portion 11b ′. The arm portion 11b ′ holds the separation member 12 so that the distance between the tip portion and the roller shaft 2bj is constant (L ′).

ここで、中間ニップ幅変更機構により中間ニップ部N2のニップ幅を変更するようにローラ2bが移動すると、アーム部材11’はローラ軸2bjの移動に伴って加圧ローラ3のローラ軸3jを中心に回転するようになる。このとき、アーム部分11b’に保持されている分離部材12も先端部分とローラ軸2bjの中心との距離L’を保ったまま回転移動することから、ニップ部出口N3部分の無端状ベルト1との距離(分離板ギャップ)も一定に保たれる。   Here, when the roller 2b moves so as to change the nip width of the intermediate nip portion N2 by the intermediate nip width changing mechanism, the arm member 11 ′ is centered on the roller shaft 3j of the pressure roller 3 as the roller shaft 2bj moves. To rotate. At this time, since the separation member 12 held by the arm portion 11b ′ also rotates and maintains the distance L ′ between the tip portion and the center of the roller shaft 2bj, the endless belt 1 at the nip portion outlet N3 portion The distance (separation plate gap) is also kept constant.

これにより、中間ニップ部N2のニップ幅が変更されても、分離部材12の先端部分はニップ部出口N3において無端状ベルト1に精度よく近接配置されるようになり、記録媒体を確実に無端状ベルト1から剥離させることが可能となる。   As a result, even if the nip width of the intermediate nip portion N2 is changed, the leading end portion of the separation member 12 is accurately placed close to the endless belt 1 at the nip portion outlet N3, and the recording medium is reliably endless. It can be peeled from the belt 1.

なお、分離部材保持ブラケット11’のアーム部分11b’において、図8に示すように、分離部材12を保持する部分以外であって、ローラ軸2bjとの距離が一定(L'')となる部分に非接触サーミスタ5bを保持するようにするとよい。これにより、図7の場合と同様に、中間ニップ部N2のニップ幅が変更されても、非接触サーミスタ5bは無端状ベルト1の表面温度を精度よく検知することが可能となる。   In the arm portion 11b ′ of the separation member holding bracket 11 ′, as shown in FIG. 8, the portion other than the portion that holds the separation member 12 and the distance from the roller shaft 2bj is constant (L ″). It is preferable to hold the non-contact thermistor 5b. Thereby, similarly to the case of FIG. 7, even if the nip width of the intermediate nip portion N2 is changed, the non-contact thermistor 5b can detect the surface temperature of the endless belt 1 with high accuracy.

また、画像光沢制御装置10は、ニップ部入口N1側のローラ2aの加圧ローラ3との圧接状態を変化させてニップ部入口N1のニップ幅を変更する入口ニップ幅変更機構を備えることが好ましい。   The image gloss control device 10 preferably includes an inlet nip width changing mechanism that changes the nip width of the nip inlet N1 by changing the pressure contact state of the roller 2a on the nip inlet N1 side with the pressure roller 3. .

図9に、入口ニップ幅変更機構の構成を示す。
入口ニップ幅変更機構は、ローラ2aの加圧ローラ3とのニップ部(ニップ部入口N1)とは反対側に配置される偏心カム7aと、ローラ2aと偏心カム7aの間に両端をそれぞれローラ2aのローラ軸、偏心カム7aと接続(あるいは接触)されるスプリングであるバネ部材8aと、を備える。なお、バネ部材8aは、ニップ部入口N1側にローラ2aのローラ軸を押すように弾性力が作用するよう配置されている。また、ローラ2aはバネ部材8aの弾性力がそのローラ軸に作用することにより、ニップ部入口N1に向かう方向(図9において下方向)、あるいはニップ部入口N1から離れる方向(図9において上方向)に移動可能に配置されている。
FIG. 9 shows the configuration of the inlet nip width changing mechanism.
The entrance nip width changing mechanism includes an eccentric cam 7a disposed on the opposite side of the nip portion (nip portion entrance N1) with the pressure roller 3 of the roller 2a, and both ends of the roller between the roller 2a and the eccentric cam 7a. 2a, and a spring member 8a that is a spring connected to (or in contact with) the eccentric cam 7a. The spring member 8a is arranged so that an elastic force acts so as to push the roller shaft of the roller 2a toward the nip portion entrance N1 side. Further, the roller 2a has the elastic force of the spring member 8a acting on the roller shaft so that the roller 2a is directed toward the nip inlet N1 (downward in FIG. 9) or away from the nip inlet N1 (upward in FIG. 9). ) Is arranged to be movable.

ここで、加圧ローラ3がローラ2aを押圧してニップ部Nを形成する際には、例えばローラ2aはまずニップ部入口N1への接離方向において標準位置(偏心カム7aの偏心位置が上死点、下死点の間の中間位置にある場合)にあり、ニップ部N(すなわちニップ部入口N1)が形成された後に、入口ニップ幅変更機構によりニップ部入口N1のニップ幅が変更されるようになる。   Here, when the pressure roller 3 presses the roller 2a to form the nip portion N, for example, the roller 2a is first moved to the standard position (the eccentric position of the eccentric cam 7a is higher in the contact / separation direction with respect to the nip portion inlet N1). After the nip portion N (that is, the nip portion inlet N1) is formed, the nip width of the nip portion inlet N1 is changed by the inlet nip width changing mechanism. Become so.

図9(a)は、入口ニップ幅変更機構によりニップ部入口N1のニップ幅を狭める場合を示している。
最初にニップ部入口N1が形成されると、偏心カム7aはバネ部材8aとの接触部分が下死点となるように回転し、それによりバネ部材8aによるローラ2aの押圧力が弱まるために、ローラ2aがニップ部入口N1から若干離れる方向(図中上方向)に移動して、ニップ部入口N1のニップ幅が狭くなる。
この状態は、薄紙など熱容量の小さくシワがよりやすい記録媒体を通紙する場合に好適である。
FIG. 9A shows a case where the nip width of the nip portion entrance N1 is narrowed by the entrance nip width changing mechanism.
When the nip portion entrance N1 is first formed, the eccentric cam 7a rotates so that the contact portion with the spring member 8a becomes the bottom dead center, and thereby the pressing force of the roller 2a by the spring member 8a is weakened. The roller 2a moves slightly away from the nip entrance N1 (upward in the figure), and the nip width of the nip entrance N1 becomes narrower.
This state is suitable when a recording medium having a small heat capacity such as thin paper is more likely to be wrinkled.

図9(b)は、入口ニップ幅変更機構によりニップ部入口N1のニップ幅を広げる場合を示している。
最初にニップ部入口N1が形成されると、偏心カム7aはバネ部材8aとの接触部分が上死点となるように回転し、それによりバネ部材8aによるローラ2aの押圧力が強まるために、ローラ2aがニップ部入口N1に向かう方向(図中下方向)に移動して、ニップ部入口N1のニップ幅が広くなる。
この状態は、厚紙など熱容量の大きい記録媒体を通紙する場合や記録媒体にできるだけ熱を付与した方がよい場合に好適である。
FIG. 9B shows a case where the nip width of the nip portion inlet N1 is widened by the inlet nip width changing mechanism.
When the nip portion entrance N1 is first formed, the eccentric cam 7a rotates so that the contact portion with the spring member 8a becomes the top dead center, and thereby the pressing force of the roller 2a by the spring member 8a is increased. The roller 2a moves in a direction toward the nip portion entrance N1 (downward in the figure), and the nip width of the nip portion entrance N1 is increased.
This state is suitable when a recording medium having a large heat capacity such as cardboard is passed through or when it is better to apply heat to the recording medium as much as possible.

次に、本発明に係る定着装置の構成について説明する。
図10は、本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。
定着装置100は、第一工程として定着工程を担う定着機構部20と、第二工程として画像光沢制御工程を担う画像光沢制御装置10と、を記録媒体の搬送方向にその順番で配置した構成となっている。
Next, the configuration of the fixing device according to the present invention will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device according to the present invention.
The fixing device 100 has a configuration in which a fixing mechanism unit 20 that performs a fixing process as a first process and an image gloss control device 10 that performs an image gloss control process as a second process are arranged in that order in the conveyance direction of the recording medium. It has become.

ここで、定着機構部20は、定着ローラ22a及び加熱ローラ22bに一定のテンションで架け渡された定着ベルト21と、定着ベルト21に対して下側で回転自在に圧接し定着ニップ部を形成する加圧ローラ23と、を備える。
画像光沢制御装置10は前述したとおりの構成である。
Here, the fixing mechanism unit 20 presses the fixing belt 21 spanned between the fixing roller 22a and the heating roller 22b with a constant tension, and presses the fixing belt 21 so as to be freely rotatable downward to form a fixing nip portion. And a pressure roller 23.
The image gloss control device 10 is configured as described above.

定着機構部20の定着処理に際しては、定着ベルト21、加圧ローラ23が回転駆動された状態で、定着ベルト21の表面はヒータ22hにより所定の温度まで加熱されており、定着ニップ部に未定着トナーが形成された記録媒体が通され(図10中、右側から左側方向への通紙)、定着ニップ部における加圧及び加熱により未定着トナーを記録媒体上に熱融着させて定着を行う。ついで、画像が定着された記録媒体は定着ニップ部から排出され、画像光沢制御装置10に搬送される。   During the fixing process of the fixing mechanism 20, the surface of the fixing belt 21 is heated to a predetermined temperature by the heater 22h while the fixing belt 21 and the pressure roller 23 are rotationally driven. The recording medium on which the toner is formed is passed (paper passing from the right side to the left side in FIG. 10), and fixing is performed by thermally fusing unfixed toner onto the recording medium by pressurization and heating in the fixing nip portion. . Next, the recording medium on which the image is fixed is discharged from the fixing nip portion and conveyed to the image gloss control device 10.

画像光沢制御装置10では、定着機構部20から画像が定着された記録媒体が搬入されると、まずニップ部入口N1において記録媒体上の画像が無端状ベルト1の平滑な表面に圧接して平滑化され、ついで中間ニップ部N2において平滑化された画像が無端状ベルト1に密着した状態で冷却されながら搬送され、ニップ部出口N3において記録媒体が無端状ベルト1から剥離され、画像光沢制御装置10から排出される。このときの記録媒体は所定の温度(剥離温度)まで冷やされており、平滑化された画像の光沢低下を防止することができる。また、必要に応じて、中間ニップ部N2のニップ幅を調整して画像の光沢を調整する。   In the image gloss control device 10, when a recording medium on which an image is fixed is carried in from the fixing mechanism unit 20, first, the image on the recording medium is pressed against the smooth surface of the endless belt 1 at the nip portion entrance N <b> 1 and smoothed. Then, the image smoothed at the intermediate nip portion N2 is conveyed while being cooled in close contact with the endless belt 1, and the recording medium is peeled off from the endless belt 1 at the nip portion exit N3. 10 is discharged. At this time, the recording medium is cooled to a predetermined temperature (peeling temperature), and the gloss reduction of the smoothed image can be prevented. Further, if necessary, the gloss of the image is adjusted by adjusting the nip width of the intermediate nip portion N2.

次に、本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。
図11に、本発明に係る画像形成装置の実施例であるタンデム型のカラー複写機の構成を示す。
本発明の画像形成装置(カラー複写機)200は、装置本体中央部に位置する画像形成部200Aと、該画像形成部200Aの下方に位置する給紙部200Bと、画像形成部200Aの上方に位置する図示しない画像読取部を有する高速機であり、画像形成部200Aに本発明の定着装置100を組み込んでいる。
Next, the configuration of the image forming apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 11 shows the configuration of a tandem type color copier which is an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
An image forming apparatus (color copying machine) 200 according to the present invention includes an image forming unit 200A positioned at the center of the apparatus main body, a paper feeding unit 200B positioned below the image forming unit 200A, and an upper side of the image forming unit 200A. The image forming unit is a high-speed machine having an image reading unit (not shown), and the fixing device 100 of the present invention is incorporated in the image forming unit 200A.

画像形成部200Aには、水平方向に延びる転写面を有する転写ベルト210が配置されており、該転写ベルト210の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)による像を担持可能な像担持体としての感光体205Y、205M、205C、205Kが転写ベルト210の転写面に沿って並置されている。   The image forming unit 200A is provided with a transfer belt 210 having a transfer surface extending in the horizontal direction, and a configuration for forming an image of a color complementary to the color separation color on the upper surface of the transfer belt 210. Is provided. That is, photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K as image carriers that can carry images of toners of complementary colors (yellow, magenta, cyan, and black) are juxtaposed along the transfer surface of the transfer belt 210. ing.

各感光体205Y、205M、205C、205Kはそれぞれ同じ方向(反時計回り方向)に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する光書き込み装置、帯電装置、現像装置、1次転写装置及びクリーニング装置が配置されている(いずれも不図示)。また、各現像装置には、それぞれのカラートナーが収容されている。   Each of the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K is configured by a drum that can rotate in the same direction (counterclockwise direction). An apparatus, a developing device, a primary transfer device, and a cleaning device are arranged (all not shown). In addition, each color toner is accommodated in each developing device.

転写ベルト210は、駆動ローラと従動ローラに掛け回されて感光体205Y、205M、205C、205Kとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。また、従動ローラの1つであるローラ211に対向する位置に転写ローラ212が設けられている。また、転写ローラ212から定着装置100までの記録媒体Pの搬送経路は横パスとなっている。   The transfer belt 210 is configured to be able to move in the same direction at a position facing the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K by being wound around a driving roller and a driven roller. Further, a transfer roller 212 is provided at a position facing a roller 211 that is one of the driven rollers. Further, the conveyance path of the recording medium P from the transfer roller 212 to the fixing device 100 is a horizontal path.

給紙部200Bは、記録媒体としての記録媒体Pを積載収容する給紙トレイ220と、該給紙トレイ220内の記録媒体Pを最上のものから順に1枚ずつ分離して、転写ローラ212の位置まで搬送する搬送機構を有している。   The paper feed unit 200B separates the paper feed tray 220 on which the recording medium P as a recording medium is stacked and the recording medium P in the paper feed tray 220 from the top one by one in order from the transfer roller 212. It has a transport mechanism that transports it to a position.

本発明の画像形成装置200における画像形成に当たっては、感光体205Yの表面が帯電装置により一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体205Y上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置によりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される1次転写装置により転写ベルト210上に1次転写される。他の感光体205M、205C、205Kでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が転写ベルト210上に静電気力で順に転写されて重ね合わせられる。   In image formation in the image forming apparatus 200 of the present invention, the surface of the photoreceptor 205Y is uniformly charged by the charging device, and an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 205Y based on image information from the image reading unit. The The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device containing yellow toner, and the toner image is primarily transferred onto the transfer belt 210 by a primary transfer device to which a predetermined bias is applied. . The other photoconductors 205M, 205C, and 205K also form similar images only with different toner colors, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the transfer belt 210 by the electrostatic force and superimposed.

つぎに、感光体205Y、205M、205C、205Kから転写ベルト210上に1次転写されたトナー像は、ローラ211、転写ローラ212により搬送されてきた記録媒体Pに転写される。トナー像Tが転写された記録媒体Pは、さらに定着装置100まで搬送され、まず定着機構部20において定着ベルト21と加圧ローラ23との定着ニップ部で定着が行なわれる。ついで画像光沢制御装置10において記録媒体P上の画像の光沢調整を行う。
ついで、定着装置100から排出された記録媒体Pは排出経路に沿ってスタッカへ送り出される。
Next, the toner image primarily transferred onto the transfer belt 210 from the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K is transferred to the recording medium P conveyed by the roller 211 and the transfer roller 212. The recording medium P onto which the toner image T has been transferred is further conveyed to the fixing device 100, and is first fixed at the fixing nip portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 23 in the fixing mechanism portion 20. Next, the image gloss control device 10 adjusts the gloss of the image on the recording medium P.
Next, the recording medium P discharged from the fixing device 100 is sent out to the stacker along the discharge path.

以上のように、本発明では定着装置100を有する画像形成装置により、所望の光沢に制御した画像を形成することができる。   As described above, in the present invention, an image controlled to a desired gloss can be formed by the image forming apparatus having the fixing device 100.

なお、画像光沢制御装置10において、記録媒体が進入してくるニップ部入口N1で加圧ローラ3とニップを形成するローラ2aに熱源2hを備えることで、画像形成装置ごとに記録媒体の搬送速度が異なっていても、いずれの画像形成装置にも本発明の光沢制御装置10(あるいは定着装置100)の適用を可能にしている。   In the image gloss control device 10, the heat source 2 h is provided in the roller 2 a that forms the nip with the pressure roller 3 at the nip portion entrance N <b> 1 through which the recording medium enters, so that the recording medium conveyance speed is provided for each image forming apparatus. Even if they are different, the gloss control device 10 (or the fixing device 100) of the present invention can be applied to any image forming apparatus.

例えば、ローラ2aに熱源2hを備えていない場合、記録媒体が定着機構部20を通過して画像光沢制御装置10に進入する際の温度は、定着機構部20の設定温度と搬送速度に依存した値になってしまう。したがって、搬送速度の速い画像形成装置(例えば、250mm/sec以上の搬送速度)では、定着機構部20を通過した後に画像光沢制御装置10に進入するまでの時間が短いため、画像光沢制御装置10への進入時の記録媒体温度としてトナーが凝集しないような高温(100℃〜130℃)を維持することが可能であるが、搬送速度の遅い画像形成装置では、搬送中に記録媒体自身の温度が低下してくるため、トナーの凝集が既に起こっている状態で画像光沢制御装置10に進入してくることになり、適切な光沢付与を行うことが困難である。またローラ2aに熱源2hを持たない場合、定着機構部20と画像光沢制御装置10とを近づけて装置間距離を極力小さくしなければならないが、装置の大きさの制約もあり限界がある。   For example, when the roller 2a is not provided with the heat source 2h, the temperature when the recording medium passes through the fixing mechanism unit 20 and enters the image gloss control device 10 depends on the set temperature of the fixing mechanism unit 20 and the conveyance speed. It becomes a value. Therefore, in an image forming apparatus having a high conveyance speed (for example, a conveyance speed of 250 mm / sec or more), the time required to enter the image gloss control apparatus 10 after passing through the fixing mechanism unit 20 is short. It is possible to maintain a high temperature (100 ° C. to 130 ° C.) at which the toner does not aggregate as the recording medium temperature when entering the printer, but in an image forming apparatus with a low conveyance speed, the temperature of the recording medium itself during conveyance Therefore, the toner enters the image gloss control device 10 in a state where toner aggregation has already occurred, and it is difficult to perform appropriate gloss imparting. When the roller 2a does not have the heat source 2h, the fixing mechanism unit 20 and the image gloss control device 10 must be brought close to each other to reduce the distance between the devices as much as possible. However, there is a limit due to restrictions on the size of the device.

これに対して、本発明のようにローラ2aに熱源2hを備える場合、画像光沢制御装置10に温度が低下した状態で記録媒体が進入してきたとしても、ローラ2aが熱源2hにより加熱ローラとして無端状ベルト1を所定温度(トナーが凝集しないような高温(100℃〜130℃))に加熱しているので、適切な光沢付与を行うことが可能となり、あらゆる搬送速度の画像形成装置に対応することができる。   On the other hand, when the roller 2a is provided with the heat source 2h as in the present invention, even if the recording medium enters the image gloss control device 10 with the temperature lowered, the roller 2a is endless as a heating roller by the heat source 2h. Since the belt 1 is heated to a predetermined temperature (a high temperature (100 ° C. to 130 ° C. at which the toner does not aggregate)), appropriate gloss can be imparted, and it can be applied to an image forming apparatus of any conveyance speed. be able to.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

例えば、図10,図11では、定着機構部20及び画像光沢制御装置10を水平方向に並べて配置し、記録媒体を水平方向に通紙する横搬送の定着装置100を示したが、これに替えて、定着機構部20及び画像光沢制御装置10を垂直方向に並べて配置し、記録媒体を垂直方向に通紙する縦搬送の定着装置としてもよい。   For example, in FIGS. 10 and 11, the fixing mechanism 100 and the image gloss control device 10 are arranged side by side in the horizontal direction and the horizontal conveyance fixing device 100 that passes the recording medium in the horizontal direction is shown. Thus, the fixing mechanism unit 20 and the image gloss control device 10 may be arranged side by side in the vertical direction so as to be a vertical conveyance fixing device that passes the recording medium in the vertical direction.

1 無端状ベルト
2a,2b,2c ローラ(ベルト張架部材)
2bj,2cj,3j ローラ溝
2h 熱源
3 加圧ローラ
3h 誘導加熱装置
4a,4b 冷却装置
5a,5b,6a,6b 非接触サーミスタ
7a,7b,7c 偏心カム
8a,8b,8c バネ部材
9b,9c 溝
10 画像光沢制御装置
11 非接触サーミスタ保持ブラケット
11a,11a’ 回転中心
11b,11b’ アーム部分
11’ 分離部材保持ブラケット
20 定着機構部
21 定着ベルト
22a 定着ローラ
22b 加熱ローラ
22h ヒータ
23 加圧ローラ
100 定着装置
200 画像形成装置(カラー複写機)
200A 画像形成部
200B 給紙部
205Y、205M、205C、205K 感光体
210 転写ベルト
211 ローラ
212 転写ローラ
220 給紙トレイ
N ニップ部
N1 ニップ部入口
N2 中間ニップ部
N3 ニップ部出口
P 記録媒体
1 Endless belt 2a, 2b, 2c Roller (belt stretch member)
2bj, 2cj, 3j Roller groove 2h Heat source 3 Pressure roller 3h Induction heating device 4a, 4b Cooling device 5a, 5b, 6a, 6b Non-contact thermistor 7a, 7b, 7c Eccentric cam 8a, 8b, 8c Spring member 9b, 9c Groove DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image gloss control apparatus 11 Non-contact thermistor holding bracket 11a, 11a 'Rotation center 11b, 11b' Arm part 11 'Separating member holding bracket 20 Fixing mechanism part 21 Fixing belt 22a Fixing roller 22b Heating roller 22h Heater 23 Pressure roller 100 Fixing Device 200 Image forming device (color copier)
200A Image forming unit 200B Paper feeding unit 205Y, 205M, 205C, 205K Photoconductor 210 Transfer belt 211 Roller 212 Transfer roller 220 Paper feed tray N Nip part N1 Nip part inlet N2 Intermediate nip part N3 Nip part outlet P Recording medium

特開2004−325934号公報JP 2004-325934 A 特開2009−014823号公報JP 2009-014823 A

Claims (10)

複数の張架部材に架け渡された無端状ベルトと、
前記無端状ベルトを介して前記複数の張架部材のうち、少なくとも2つの張架部材と圧接してトナー画像が定着された記録媒体を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、
前記無端状ベルトの表面温度を検知する温度検知手段と、
前記ニップ部入口または前記ニップ部よりも上流側で前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記無端状ベルトを加熱するベルト加熱手段と、
前記ニップ部を形成する2つの張架部材の間の前記無端状ベルトと前記加圧部材とが密着して形成される中間ニップ領域において該無端状ベルト、前記加圧部材の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、
を備えることを特徴とする画像光沢制御装置。
An endless belt spanned across a plurality of tension members;
A pressure member that forms a nip portion through which the recording medium on which the toner image is fixed is brought into pressure contact with at least two tension members among the plurality of tension members via the endless belt;
Temperature detecting means for detecting the surface temperature of the endless belt;
Belt heating means for heating the endless belt based on the detection result of the temperature detection means at the nip portion inlet or upstream of the nip portion;
At least one of the endless belt and the pressure member is cooled in an intermediate nip region where the endless belt and the pressure member are in close contact with each other between the two stretching members forming the nip portion. Cooling means to
An image gloss control device comprising:
前記無端状ベルトの表面の二乗平均粗さRqが0.3μm以下であることを特徴とする請求項1記載の画像光沢制御装置。   2. The image gloss control device according to claim 1, wherein a mean square roughness Rq of the surface of the endless belt is 0.3 [mu] m or less. 前記加圧部材の表面の二乗平均粗さRqが0.3μm以下であることを特徴とする請求項1記載の画像光沢制御装置。   2. The image gloss control device according to claim 1, wherein a mean square roughness Rq of the surface of the pressure member is 0.3 [mu] m or less. 前記ニップ部入口または前記ニップ部よりも上流側で前記加圧部材を加熱する加圧部材加熱手段を備えることを特徴とする請求項1記載の画像光沢制御装置。   The image gloss control device according to claim 1, further comprising a pressure member heating unit configured to heat the pressure member at the nip portion inlet or upstream of the nip portion. 前記ニップ部出口側の張架部材を前記加圧部材の外周方向に移動させて前記中間ニップ領域のニップ幅を変更する中間ニップ幅変更機構を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像光沢制御装置。   The intermediate nip width changing mechanism for changing the nip width of the intermediate nip region by moving the stretching member on the nip portion outlet side in the outer peripheral direction of the pressure member. An image gloss control device according to claim 1. 前記温度検知手段は、前記ニップ部出口に配置される非接触式温度計であって、前記ニップ部出口部分の無端状ベルトとの距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による前記中間ニップ領域のニップ幅変更に連動して移動するものであることを特徴とする請求項5に記載の画像光沢制御装置。   The temperature detecting means is a non-contact type thermometer disposed at the nip portion outlet, and the intermediate nip width changing mechanism is configured to make the distance between the nip portion outlet portion and the endless belt constant. 6. The image gloss control device according to claim 5, wherein the image gloss control device moves in conjunction with a change in the nip width of the intermediate nip region. 前記ニップ部出口部分の無端状ベルトとの距離が一定となるように、前記中間ニップ幅変更機構による前記中間ニップ領域のニップ幅変更に連動して移動する分離部材を備えることを特徴とする請求項5または6に記載の画像光沢制御装置。   A separation member that moves in conjunction with a change in the nip width of the intermediate nip region by the intermediate nip width changing mechanism is provided so that the distance between the end portion of the nip portion and the endless belt is constant. Item 7. The image gloss control device according to Item 5 or 6. 前記ニップ部入口側の張架部材の前記加圧部材との圧接状態を変化させてニップ部入口のニップ幅を変更する入口ニップ幅変更機構を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像光沢制御装置。   8. The inlet nip width changing mechanism for changing the nip width of the nip portion inlet by changing the pressure contact state of the tension member on the nip portion inlet side with the pressure member. An image gloss control device according to claim 1. 請求項1〜8のいずれかに記載の画像光沢制御装置を具備する定着装置。   A fixing device comprising the image gloss control device according to claim 1. 請求項9記載の定着装置を具備する画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 9.
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