JP2014109600A - Fixing device and image forming apparatus using the same - Google Patents

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Yasunori Ishigaya
康功 石ヶ谷
Kazuto Kishi
和人 岸
Takumi Waida
匠 和井田
Masahiro Samei
雅裕 醒井
Hiroshi Ono
博司 小野
Takeshi Yamamoto
武志 山本
Ippei Fujimoto
一平 藤本
Hiroshi Seo
洋 瀬尾
Ryota Yamashina
亮太 山科
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device which stabilizes fixing quality without increasing the size of the device and to provide an image forming apparatus using the same.SOLUTION: A fixing device comprises: heating means having a first heating part which is controlled according to the temperature of a fixing member and a second heating part which is divided into a plurality of regions in a longitudinal direction perpendicular to a conveyance direction of recording materials and is controlled according to position information of image regions regardless of the temperature of the fixing member; and heating control measures which controls the temperature of the fixing member by controlling each heating part independently according to position information of an unfixed image formed on a recording medium and controls the heating temperature of a non-image region where the unfixed image is not present to be lower than that of an image region where the unfixed image is present.

Description

本発明は、定着装置、及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に電子写真方式の画像形成装置における熱方式の定着装置、及びこの定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus using the same, and more particularly, a thermal fixing device in an electrophotographic image forming apparatus, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile equipped with the fixing device. About.

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、像担持体上に画像情報に基づいてトナー像を形成し、トナー像を紙やOHPシート等の記録材上に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力によりトナー像を記録材上に固定する。尚、OHPは、Over Head Projectorの略である。   In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a toner image is formed on an image carrier based on image information, the toner image is transferred onto a recording material such as paper or an OHP sheet, and the toner image is carried. The recording material is passed through a fixing device, and the toner image is fixed on the recording material by heat and pressure. OHP is an abbreviation for Over Head Projector.

「熱ローラ方式」
熱ローラ方式の定着装置は、ハロゲンヒータや誘導加熱のコイル等の加熱源により加熱される定着ローラと加圧ローラとでニップ部を形成し、画像を担持した記録材をニップ部に通すことで、熱と圧力とでトナーを溶融させて定着させる。
定着ローラ方式は、高速機への対応性等の観点から広く用いられている。
しかしながら、定着ローラの芯金が金属製であり熱容量が大きいため、所定の定着温度に達するまでに数分の時間が係る。このため、非使用時でも定着ローラをある程度の温度に維持する待機時余熱により、消費エネルギーが多いという問題があった。
"Thermal roller system"
In a heat roller type fixing device, a fixing roller heated by a heating source such as a halogen heater or an induction heating coil and a pressure roller form a nip portion, and a recording material carrying an image is passed through the nip portion. The toner is melted and fixed by heat and pressure.
The fixing roller system is widely used from the viewpoint of compatibility with high speed machines.
However, since the core of the fixing roller is made of metal and has a large heat capacity, it takes several minutes to reach a predetermined fixing temperature. For this reason, there is a problem that energy consumption is high due to standby heat that maintains the fixing roller at a certain temperature even when not in use.

省エネルギーを実現する定着装置としては、ベルト及びフィルム方式がよく用いられており、断熱ローラを外部から加熱する方式や、さらに画像情報を基に画像領域のみを選択的に加熱する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。   As a fixing device for realizing energy saving, a belt and a film system are often used, and a system for heating the heat insulating roller from the outside and a technique for selectively heating only an image area based on image information have been proposed. (For example, refer to Patent Documents 1 to 3.)

「フィルム方式での画像域選択加熱」
省エネルギー定着の構成としてはフィルム方式がある。
このフィルム方式は、例えば特許文献1に記載されているように、薄肉円筒状の耐熱性フィルムに接触する板状加熱体と、加圧ローラでフィルムと記録材とを密着させるように挟み込み、熱エネルギーを記録材に与える構成である。フィルムが約100μm程度と薄いため、実質的に立ち上げ時間は熱容量の小さい板状加熱体の温度を上昇させるだけで済むため、立ち上がり時間を短縮でき、予熱電力を削減できる。
さらに記録材上に形成された画像にあわせ、加熱体の制御温度、加熱域を変化させ、非画像領域のへのエネルギー供給を削減することで、省エネルギーを可能とする構成が開示されている。
"Image area selective heating by film method"
There is a film system as an energy saving fixing configuration.
As described in Patent Document 1, for example, this film system is sandwiched between a plate-like heating body that comes into contact with a thin cylindrical heat-resistant film and a pressure roller so that the film and the recording material are brought into close contact with each other. In this configuration, energy is applied to the recording material. Since the film is as thin as about 100 μm, the start-up time can be substantially increased only by increasing the temperature of the plate-like heating body having a small heat capacity, so that the start-up time can be shortened and the preheating power can be reduced.
Further, a configuration is disclosed that enables energy saving by changing the control temperature and heating area of the heating body in accordance with the image formed on the recording material and reducing the energy supply to the non-image area.

特許文献2には、サーマルヘッドの発熱体の素子ごとの温度を測定して適正な熱を供給することで、周囲温度の影響も考慮し、かつ紙面上のトナー部分にのみ熱を加える構成が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 has a configuration in which the temperature of each element of the heating element of the thermal head is measured and supplied with appropriate heat so that the influence of the ambient temperature is taken into consideration and heat is applied only to the toner portion on the paper surface. It is disclosed.

「外部加熱ローラ方式での画像域選択加熱」
特許文献3に記載の発明は、ローラを外部から加熱する定着構成である。これは、外部から加熱することで定着ローラ表層近傍に蓄熱した熱でトナー溶融を行うことで、定着ローラ全体を加熱する内部加熱方式に比べて立ち上がり時間が短く、エネルギーロスが少ないという利点がある。
特許文献3には、特許文献1、2に記載の発明と同様に画像域だけを選択的に加熱するとともに、定着設定温度よりも低い第二の設定温度を有する構成が開示されている。
"Image area selective heating with external heating roller system"
The invention described in Patent Document 3 is a fixing configuration in which a roller is heated from the outside. This is because the toner is melted by the heat stored in the vicinity of the surface of the fixing roller by heating from the outside, so that the rise time is shorter and the energy loss is less than the internal heating method in which the entire fixing roller is heated. .
Patent Document 3 discloses a configuration in which only the image area is selectively heated, as in the inventions described in Patent Documents 1 and 2, and the second set temperature is lower than the fixing set temperature.

画像域を選択して加熱する定着装置において、画像部を狙って加熱をする熱源は特許文献2に記載の発明のように急激な温度上昇をするサーマルヘッド等が用いられる。
このような熱源はトナー部をすばやく加熱することに向く一方、温度上昇が急激すぎて狙った温度に安定制御することが困難であり、その温度バラツキで定着品質が安定しないという問題があった。
In a fixing device that selects and heats an image area, a thermal head or the like that rapidly increases in temperature as in the invention described in Patent Document 2 is used as a heat source that heats an image area.
While such a heat source is suitable for quickly heating the toner portion, there is a problem that the temperature rise is too rapid and it is difficult to stably control the target temperature, and the fixing quality is not stable due to the temperature variation.

上述した問題への対策としては、特許文献3に記載の発明のように、安定して加熱する熱源と、画像部を狙って加熱する熱源を分けることは有効な手段である。
しかし、特許文献3のように画像部を狙って加熱する熱源が画像面側にあると、熱源の接触によりトナー定着面にキズが発生したり、熱源が外にあるために装置が大型化したりする等の課題があった。
As a countermeasure against the above-described problem, as in the invention described in Patent Document 3, it is an effective means to separate a heat source that heats stably and a heat source that heats aiming at an image portion.
However, if the heat source that heats the image area as in Patent Document 3 is on the image surface side, the toner fixing surface may be scratched due to contact with the heat source, or the apparatus may be enlarged because the heat source is outside. There was a problem such as doing.

そこで、本発明の目的は、装置を大型化することなく定着品質を安定させた定着装置、及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device that stabilizes the fixing quality without increasing the size of the device, and an image forming apparatus using the fixing device.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、未定着画像に接触して回転する定着部材と、前記定着部材との間でニップ部を形成する加圧部材と、前記未定着画像を担持した記録材が前記ニップ部を通る際に前記記録材を加熱して前記未定着画像の定着を行う加熱手段と、前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有する定着装置であって、前記加熱手段は、前記定着部材の温度に応じて制御される第一の加熱部と、前記記録材の搬送方向と直交する長手方向に複数の領域に分割され、前記定着部材の温度によらず画像領域の位置情報に応じて制御される第二の加熱部と、を有し、前記加熱制御手段は、前記未定着画像が前記記録材上に形成される位置情報に応じて各加熱部を独立して前記定着部材の温度を制御するとともに、前記未定着画像が存在しない非画像領域の加熱温度を、前記未定着画像が存在する画像領域より低く制御することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a fixing member that rotates in contact with an unfixed image, a pressure member that forms a nip portion between the fixing member, and the unfixed image. A fixing device comprising: a heating unit that heats the recording material when the carried recording material passes through the nip portion to fix the unfixed image; and a heating control unit that controls the heating unit, The heating unit is divided into a first heating unit controlled according to the temperature of the fixing member and a plurality of regions in a longitudinal direction orthogonal to the conveyance direction of the recording material, regardless of the temperature of the fixing member. A second heating unit that is controlled according to position information of the image area, and the heating control unit controls each heating unit according to the position information on which the unfixed image is formed on the recording material. Independently controlling the temperature of the fixing member, The heating temperature of the non-image area Chakugazo is not present, and to control lower than the image area in which the unfixed image is present.

本発明によれば、装置を大型化することなく定着品質を安定させることができる。   According to the present invention, fixing quality can be stabilized without increasing the size of the apparatus.

一実施形態に係る画像形成装置の断面の模式図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment. 一実施形態に係る定着装置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a fixing device according to an embodiment. 画像無し部aと画像有り部bとを有する用紙Paの一例である。It is an example of paper Pa having a non-image portion a and an image presence portion b. (a)、(b)は、用紙Paの画像無し部aと、画像有り部bと、ニップ部の温度との関係を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the relationship between the image absence part a of the paper Pa, the image presence part b, and the temperature of a nip part. 用紙Paに文字と写真とが混在したトナー画像が形成される状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a toner image in which characters and photographs are mixed is formed on paper Pa. 用紙Paの写真有り部と、文字有り部と、画像無し部と、ニップ部の温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the photo presence part of a paper Pa, a character presence part, a no-image part, and the temperature of a nip part.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
<実施形態1>
ローラ外部加熱構成
[画像形成装置全体構成]
図1に、一実施形態に係る画像形成装置の断面の模式図を示す。
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙手段4、レジストローラ対、像担持体としての感光体ドラム8、転写手段10、及び定着装置12を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Embodiment 1>
Roller external heating configuration [Overall configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, a printer as an example of an image forming apparatus according to the present embodiment includes a paper feeding unit 4, a registration roller pair, a photosensitive drum 8 as an image carrier, a transfer unit 10, and a fixing device 12. Have.

給紙手段4は、記録材としての用紙Pが積載状態で収容される給紙トレイ14、及び給紙トレイ14に収容された用紙Paを最上のものから順に1枚ずつ分離して送り出す給紙コロ16を有する。
給紙コロ16が送り出した用紙Paは、レジストローラ対6で一旦停止され、姿勢ずれが矯正される。用紙Paは、姿勢ずれが矯正されると、感光体ドラム8の回転に同期するタイミングで転写部位Nへ送られる。すなわち、用紙Paは、感光体ドラム8上に形成されたトナー像の先端と用紙Paの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングでレジストローラ対6により転写部位Nへ送られる。
The paper feeding means 4 feeds the paper P as a recording material stored in a stacked state, and the paper Pa stored in the paper feeding tray 14 one by one in order from the top. It has a roller 16.
The paper Pa sent out by the paper feed roller 16 is temporarily stopped by the registration roller pair 6 to correct the posture deviation. When the posture deviation is corrected, the paper Pa is sent to the transfer portion N at a timing synchronized with the rotation of the photosensitive drum 8. That is, the paper Pa is sent to the transfer portion N by the registration roller pair 6 at the timing when the leading end of the toner image formed on the photosensitive drum 8 and the predetermined position of the leading end of the paper Pa in the transport direction coincide.

感光体ドラム8の周囲には、矢印方向に、帯電手段としての帯電ローラ18、図示しない露光手段用のミラー20、現像ローラ22aを備えた現像手段22、転写手段10、クリーニングブレード24aを備えたクリーニング手段24が配置されている。   Around the photosensitive drum 8, a charging roller 18 as a charging unit, a mirror 20 for an exposure unit (not shown), a developing unit 22 having a developing roller 22a, a transfer unit 10, and a cleaning blade 24a are provided in the direction of the arrow. A cleaning means 24 is arranged.

帯電ローラ18と現像手段22との間において、ミラー20を介して感光体ドラム8上の露光部26に露光光Lbが照射され、走査されるようになっている。
プリンタにおける画像形成動作は一般の画像形成動作と同様に行われる。
Between the charging roller 18 and the developing means 22, exposure light Lb is irradiated to the exposure unit 26 on the photosensitive drum 8 via the mirror 20 and scanned.
The image forming operation in the printer is performed in the same manner as a general image forming operation.

すなわち、感光体ドラム8が回転すると、感光体ドラム8の表面が帯電ローラ18で均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光Lbが露光部26に照射され、走査されて作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
この静電潜像は、感光体ドラム8の回転により現像手段22へ移動し、現像手段22でトナーが供給されて可視像化され、トナー像が形成される。
感光体ドラム8上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部位Nに進入してきた用紙Pa上に転写手段10による転写バイアス印加により転写される。
トナー像を担持した用紙Paは、定着装置12へ向けて搬送され、定着装置12で定着された後、図示しない排紙トレイへ排出され、スタックされる。
That is, when the photosensitive drum 8 rotates, the surface of the photosensitive drum 8 is uniformly charged by the charging roller 18, and the exposure light Lb is irradiated to the exposure unit 26 based on the image information and scanned to form an image to be created. A corresponding electrostatic latent image is formed.
The electrostatic latent image is moved to the developing unit 22 by the rotation of the photosensitive drum 8, and is supplied with toner by the developing unit 22 to be visualized to form a toner image.
The toner image formed on the photosensitive drum 8 is transferred onto the paper Pa that has entered the transfer portion N at a predetermined timing by applying a transfer bias by the transfer means 10.
The paper Pa carrying the toner image is conveyed toward the fixing device 12, fixed by the fixing device 12, discharged to a discharge tray (not shown), and stacked.

転写部位Nで転写されずに感光体ドラム8上に残った残留トナーは、感光体ドラム8の回転に伴ってクリーニング手段24に至り、このクリーニング手段24を通過する間にクリーニングブレード24aにより掻き落とされて清掃される。
清掃後、感光体ドラム8上の残留電位が図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
Residual toner remaining on the photosensitive drum 8 without being transferred at the transfer portion N reaches the cleaning means 24 as the photosensitive drum 8 rotates, and is scraped off by the cleaning blade 24 a while passing through the cleaning means 24. To be cleaned.
After cleaning, the residual potential on the photoconductive drum 8 is removed by a neutralizing means (not shown) and prepared for the next image forming process.

[定着装置]
一実施形態に係る定着装置の一例を図2に示す。
図2に示す定着装置の加熱装置は、加熱制御手段1、加熱制御手段2、電源A、電源B、加圧ローラ30、加熱源31、定着部材としての定着ベルト38、及び板状加熱手段56を有する。
加熱制御手段1は、センサ34からの信号に基づいて第一の加熱部としての加熱源31の電源Aの電圧を制御する手段である。
加熱制御手段2は、画像情報に基づいて第二の加熱部としての板状加熱手段56の電源Bの電圧を制御する手段である。
第一の加熱部及び第二の加熱部は、定着部材の未定着画像と接しない面に対し加熱してもよい。
[Fixing device]
An example of a fixing device according to an embodiment is shown in FIG.
The heating device of the fixing device shown in FIG. 2 includes a heating control unit 1, a heating control unit 2, a power source A, a power source B, a pressure roller 30, a heating source 31, a fixing belt 38 as a fixing member, and a plate-like heating unit 56. Have
The heating control unit 1 is a unit that controls the voltage of the power source A of the heating source 31 as the first heating unit based on a signal from the sensor 34.
The heating control means 2 is a means for controlling the voltage of the power source B of the plate-like heating means 56 as the second heating unit based on the image information.
The first heating unit and the second heating unit may heat the surface of the fixing member that does not contact the unfixed image.

電源A及び電源Bは、日本国内向けでは例えば100V50Hz、100V60Hz、200V50Hz、200V60Hzの商用電源であるが、外国向けの場合にはこれに限定されるものではない。すなわち、国や地域により110V、115V、120V、127V、220V、230V、240Vの50Hzもしくは60Hzのいずれかに対応できるように公知の電圧変換回路を備えていてもよい。
加熱源31は、定着ベルト38の表面温度を測定するセンサ34の温度を元に制御される。加熱源31としてはハロゲンランプを用いた。
加熱源31で発生した熱は、ベルト支持部材61に吸収され拡散し、定着ベルト38の基材38aに対し広い範囲で熱を与える構成とした。
The power source A and the power source B are, for example, commercial power sources of 100V50Hz, 100V60Hz, 200V50Hz, and 200V60Hz for domestic use, but are not limited to those for foreign countries. That is, a known voltage conversion circuit may be provided so as to be compatible with either 50 V or 60 Hz of 110 V, 115 V, 120 V, 127 V, 220 V, 230 V, and 240 V depending on the country or region.
The heating source 31 is controlled based on the temperature of a sensor 34 that measures the surface temperature of the fixing belt 38. A halogen lamp was used as the heating source 31.
The heat generated by the heating source 31 is absorbed and diffused by the belt support member 61 to apply heat to the base material 38a of the fixing belt 38 in a wide range.

加熱制御手段1は、センサ34の温度を元にPID(Proportional Integral Differential)制御を行う制御装置とし、定着ベルト38を安定した温度に制御できる構成とした。但し、加熱制御手段1の制御目標温度はトナーが融解する温度よりも約40℃低く制御する。   The heating control means 1 is a control device that performs PID (Proportional Integral Differential) control based on the temperature of the sensor 34, and is configured to control the fixing belt 38 at a stable temperature. However, the control target temperature of the heating control means 1 is controlled to be about 40 ° C. lower than the temperature at which the toner melts.

加熱制御手段2は、未定着画像が用紙Pa上に形成される位置情報に応じて各加熱部を独立して定着部材の温度を制御するとともに、非画像領域の加熱温度を画像領域より低く制御する。
加熱制御手段2は、用紙Paのある面積に対しYMCKの各色で書き込みレーザーが照射して形成した画素を表すドットの数をカウントし、4色の画素カウント値を合計して、用紙Pa上の単位面積あたりの重量としてのトナー量を算出する。尚、Yはイエロー、Mはマゼンタ、Cはシアン、Kはブラックを意味する。
板状加熱手段56は、用紙Paの搬送方向と直交する長手方向に配置されており、板状基体に抵抗発熱体を形成したサーマルヘッドやセラミックヒータ等である。
板状加熱手段56は、フィルムの内部に配置してその熱でフィルムやベルトの温度を約40℃上昇させ、ニップ部SNに搬送される未定着画像を加熱して定着させる。
板状加熱手段56は、図では一つしか示されていないが、紙搬送方向と直角な方向、すなわち本明細書の図面に垂直な方向に複数に分割された領域を有しており、各領域は独立に加熱制御が可能である。
この板状加熱手段56は、画像位置情報及びその画像位置のトナー量情報から加熱量及び加熱タイミングが決定される。
The heating control unit 2 controls each heating unit independently of the temperature of the fixing member in accordance with position information where an unfixed image is formed on the paper Pa, and controls the heating temperature of the non-image area to be lower than that of the image area. To do.
The heating control means 2 counts the number of dots representing pixels formed by irradiating the writing laser in each color of YMCK with respect to a certain area of the paper Pa, sums up the pixel count values of the four colors, and adds them to the paper Pa. The amount of toner is calculated as the weight per unit area. Y is yellow, M is magenta, C is cyan, and K is black.
The plate-like heating means 56 is a thermal head, a ceramic heater, or the like that is disposed in the longitudinal direction orthogonal to the conveyance direction of the paper Pa and has a resistance heating element formed on the plate-like substrate.
The plate-like heating means 56 is disposed inside the film and raises the temperature of the film or belt by about 40 ° C. with the heat to heat and fix the unfixed image conveyed to the nip portion SN.
Although only one plate-like heating means 56 is shown in the drawing, it has a region divided into a plurality of directions in a direction perpendicular to the paper conveyance direction, that is, a direction perpendicular to the drawings of this specification. The area can be independently controlled by heating.
The plate-like heating means 56 determines the heating amount and the heating timing from the image position information and the toner amount information at the image position.

定着部材としての定着ベルト38は、例えば外径が40mmで、厚みが40μmのSUS(ステンレス鋼)製の基体38aと、この基体38aの表面に被覆された弾性層38bとを有する。弾性層38bは、シリコーンゴムで形成されており、厚みは100μmである。定着ベルト38は、未定着画像に接触して回転する。
定着ベルト38の表面には、耐久性を高めて離型性を確保するために、PFAやPTFE等のフッ素系樹脂による厚みが5〜50μmの離型層38cが形成されている。
尚、PFAは、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂であり、PTFEは、ポリテトラフルオロエチレン(四フッ素化樹脂とも言う)である。
The fixing belt 38 as a fixing member includes, for example, a base 38a made of SUS (stainless steel) having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 40 μm, and an elastic layer 38b coated on the surface of the base 38a. The elastic layer 38b is made of silicone rubber and has a thickness of 100 μm. The fixing belt 38 rotates in contact with the unfixed image.
On the surface of the fixing belt 38, a release layer 38 c having a thickness of 5 to 50 μm is formed with a fluorine-based resin such as PFA or PTFE in order to enhance durability and secure release properties.
PFA is a perfluoroalkoxy fluororesin, and PTFE is polytetrafluoroethylene (also referred to as tetrafluorinated resin).

定着ベルト38の基体38aはポリイミドとしてもよい。
定着ベルト38の内部には、ベルト支持部材61があり、ニップ部SNの箇所には押圧部材と加圧部材30とが設置され、図示しない外部部材と接続されて定着部材を支持する。
尚、図2に示す通り板状加熱手段56は押圧部材として機能するためニップ部SNの箇所に配置されている構成でもよい。
上述したように、加熱部材の各加熱部は独立に加熱され、画像情報に応じて加熱制御されることは前述した通りである。
The substrate 38a of the fixing belt 38 may be polyimide.
A belt support member 61 is provided inside the fixing belt 38, and a pressing member and a pressure member 30 are installed at the nip portion SN, and connected to an external member (not shown) to support the fixing member.
As shown in FIG. 2, the plate-like heating means 56 may function as a pressing member and may be arranged at the nip portion SN.
As described above, each heating part of the heating member is independently heated, and the heating is controlled according to the image information as described above.

<実施形態2>
実施形態2について述べる。
図3は、画像無し部aと画像有りbとを有する用紙Paの一例である。
図4(a)、(b)は、用紙Paの画像無し部bと、画像有り部aと、ニップ部の温度との関係を示す図である。
<Embodiment 2>
Embodiment 2 will be described.
FIG. 3 is an example of the paper Pa having the non-image portion a and the image presence b.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the relationship among the non-image portion b, the image presence portion a, and the temperature of the nip portion of the paper Pa.

図3に示すような画像有り部bと、画像無し部aとが矢印の方向に図示しないニップ部に進入する場合について述べる。尚、画像無し部aは未定着画像が存在しない非画像領域であり、画像有り部bは未定着画像が存在する画像領域を含む領域である。
図4(a)に示すように、ニップ部に画像有り部bが到達するタイミングでヒータ制御を行うと、実際の温度は定着ベルト38を通過する分だけ遅れて到達し、画像有り部bと温度ピーク部との間にズレが生じてしまう。
A case will be described in which an image presence portion b and an image absence portion a as shown in FIG. 3 enter a nip portion (not shown) in the direction of the arrow. The non-image portion a is a non-image region where no unfixed image exists, and the image-present portion b is a region including an image region where an unfixed image exists.
As shown in FIG. 4A, when the heater control is performed at the timing when the image present portion b reaches the nip portion, the actual temperature arrives with a delay corresponding to the passage through the fixing belt 38, and the image present portion b is reached. Deviation occurs between the temperature peak part.

そこで、図4(b)に示すように、目標とする位置よりも早く画像情報を印加することで、画像の有り無しと、ニップ部温度の変化との位相を調節する。すなわち、加熱手段は、未定着画像がニップ部を通過する以前に加熱を開始する。これにより、画像有り部bと温度ピーク部との間のズレが解消され、装置を大型化することなく定着品質を安定させることができる。   Therefore, as shown in FIG. 4B, the phase between the presence / absence of the image and the change in the nip temperature is adjusted by applying the image information earlier than the target position. In other words, the heating unit starts heating before the unfixed image passes through the nip portion. As a result, the deviation between the image present portion b and the temperature peak portion is eliminated, and the fixing quality can be stabilized without increasing the size of the apparatus.

<実施形態3>
実施形態3について述べる。
図5は、用紙Paに文字と写真とが混在したトナー画像が形成される状態を示す図である。図6は、用紙Paの写真有り部と、文字有り部と、画像無し部と、ニップ部の温度との関係を示す図である。
<Embodiment 3>
A third embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state where a toner image in which characters and photographs are mixed is formed on the paper Pa. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the temperature of the photo-pasted portion, the text-present portion, the non-image portion, and the nip portion of the paper Pa.

図5に示すように文字と写真とが混在した画像の場合、画像位置情報の他に、画像種類情報を用いて写真の位置を認識し、図6に示すように該当部の加熱温度を文字部より高くなるよう、電圧又は加熱体通電時間を増やす。   In the case of an image in which characters and photographs are mixed as shown in FIG. 5, in addition to the image position information, the position of the photograph is recognized using image type information, and as shown in FIG. Increase the voltage or heating body energization time to be higher than the part.

加熱手段は、未定着画像の単位面積当たりの重量としてのトナー量が多いと長く加熱し、未定着画像の単位面積当たりのトナー量が少ないと短く加熱するようになっている。
ここで、トナー量の多い、少ないとは、トナー量の相対関係を意味しており、例えばトナーが1色分と2色分とでは2色分の方が1色分より加熱時間が長いという意味である。
また、加熱手段は、未定着画像が文字の部分より、写真の部分の温度が高くなるように電源A及び電源Bの電圧を制御するようになっている。これにより、写真部光沢度の高い画像が得られる。
The heating means heats longer when the amount of toner as a weight per unit area of the unfixed image is large, and heats short when the amount of toner per unit area of the unfixed image is small.
Here, a large amount of toner and a small amount of toner mean a relative relationship between the amounts of toner. For example, for one color and two colors of toner, the heating time for two colors is longer than that for one color. Meaning.
The heating means controls the voltages of the power source A and the power source B so that the temperature of the unfixed image is higher than that of the character portion in the photograph portion. As a result, an image with a high glossiness of the photographic part can be obtained.

<作用効果>
本実施形態によれば、定着部材の温度によって制御される加熱体と、画像部を目標として加熱する分割加熱体の2つをもつ方式としたことにより、分割加熱体のみの場合よりも安定した定着品質とすることができる。
<Effect>
According to the present embodiment, a system having two heating bodies controlled by the temperature of the fixing member and a divided heating body that heats the image portion as a target is more stable than the case of only the divided heating body. Fixing quality can be obtained.

本実施形態によれば、上記構成に加え、2つの加熱体ともに定着ローラ内に配置する方式としたことにより、定着ローラの画像面に対するキズを防止することができる。   According to the present embodiment, in addition to the above-described configuration, the two heating bodies are arranged in the fixing roller, so that the fixing roller can be prevented from being scratched on the image surface.

本実施形態によれば、上記構成に加え、画像部を目標として加熱する部分加熱体の熱が定着ローラを通り抜けて画像面に出てくるまでに時間が係るため、予め加熱する方式とすることにより、部分加熱体の加熱遅れが防止できる。   According to the present embodiment, in addition to the above configuration, since it takes time until the heat of the partial heating body that heats the image portion as a target passes through the fixing roller and comes out to the image surface, a heating method is used in advance. Thereby, the heating delay of a partial heating body can be prevented.

本実施形態によれば、上記構成に加え、部分加熱体の発する熱量をトナーが多い部分では多く、少ない部分では少なくするための制御方法を示した。トナー部でもその量が少ない場合には加熱量を少なくすることができ、より省エネルギー化できる。   According to the present embodiment, in addition to the above-described configuration, a control method for increasing the amount of heat generated by the partially heated body in a portion where the toner is large and decreasing in a portion where the toner is small is shown. If the amount of toner is small, the amount of heating can be reduced and energy can be saved.

本実施形態によれば、上記構成に加え、写真部の温度を文字部よりも高くする。写真部は文字部より高い光沢度であることを求められるため、文字部を高い温度とすることで光沢度を増すことができる。   According to the present embodiment, in addition to the above configuration, the temperature of the photograph part is set higher than that of the character part. Since the photograph part is required to have a higher gloss than the character part, the gloss can be increased by setting the character part to a higher temperature.

すなわち、本実施形態によれば、省エネルギーであり、定着品質の安定した定着装置を得ることができる。
本実施形態によれば、定着ローラの画像面に対するキズがなく、省エネルギーな定着装置とすることができる。
本実施形態によれば、省エネルギーであり、定着品質の安定した定着装置とすることができる。
本実施形態によれば、トナー部でもその量が少ない場合には加熱量を少なくすることができ、より省エネルギーな定着装置とすることができる。
本実施形態によれば、省エネルギーでありながら、写真部光沢度の高い定着装置とすることができる。
本実施形態によれば、省エネルギーな画像形成装置とすることができる。
That is, according to this embodiment, it is possible to obtain a fixing device that saves energy and has a stable fixing quality.
According to the present embodiment, there is no flaw on the image surface of the fixing roller, and an energy-saving fixing device can be obtained.
According to this embodiment, it is possible to provide a fixing device that saves energy and has stable fixing quality.
According to this embodiment, when the amount of the toner portion is small, the heating amount can be reduced, and a more energy-saving fixing device can be obtained.
According to this embodiment, it is possible to provide a fixing device having high photographic part glossiness while saving energy.
According to this embodiment, an energy-saving image forming apparatus can be obtained.

<その他>
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
<Others>
The above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there.

1、2 加熱制御手段
4 給紙手段
6 レジストローラ対
8 感光体ドラム
10 転写手段
12 定着装置
14 給紙トレイ
16 給紙コロ
18 帯電ローラ
20 ミラー
22 現像手段
22a 現像ローラ
24 クリーニング手段
24a クリーニングブレード
28 加熱ローラ
30 加圧ローラ
31 加熱源
34 センサ
38 定着ベルト
38a 基材
38b 弾性層
38c 離型層
40 電源B
56 板状加熱手段
61 ベルト支持部材
Pa 用紙
SN ニップ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Heat control means 4 Paper feed means 6 Registration roller pair 8 Photosensitive drum 10 Transfer means 12 Fixing device 14 Paper feed tray 16 Paper feed roller 18 Charging roller 20 Mirror 22 Development means 22a Development roller 24 Cleaning means 24a Cleaning blade 28 Heating roller 30 Pressure roller 31 Heating source 34 Sensor 38 Fixing belt 38a Base material 38b Elastic layer 38c Release layer 40 Power supply B
56 Plate heating means 61 Belt support member Pa Paper SN Nip part

特開平6−95540号公報JP-A-6-95540 特開2005−181946号公報JP 2005-181946 A 特開2001−343860号公報JP 2001-343860 A

Claims (7)

未定着画像に接触して回転する定着部材と、
前記定着部材との間でニップ部を形成する加圧部材と、
前記未定着画像を担持した記録材が前記ニップ部を通る際に前記記録材を加熱して前記未定着画像の定着を行う加熱手段と、
前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有する定着装置であって、
前記加熱手段は、前記定着部材の温度に応じて制御される第一の加熱部と、前記記録材の搬送方向と直交する長手方向に複数の領域に分割され、前記定着部材の温度によらず画像領域の位置情報に応じて制御される第二の加熱部と、を有し、
前記加熱制御手段は、前記未定着画像が前記記録材上に形成される位置情報に応じて各加熱部を独立して前記定着部材の温度を制御するとともに、前記未定着画像が存在しない非画像領域の加熱温度を、前記未定着画像が存在する画像領域より低く制御することを特徴とする定着装置。
A fixing member that rotates in contact with an unfixed image;
A pressure member that forms a nip portion with the fixing member;
Heating means for fixing the unfixed image by heating the recording material when the recording material carrying the unfixed image passes through the nip portion;
A heating control means for controlling the heating means,
The heating unit is divided into a first heating unit controlled according to the temperature of the fixing member and a plurality of regions in a longitudinal direction orthogonal to the conveyance direction of the recording material, regardless of the temperature of the fixing member. A second heating unit that is controlled according to the position information of the image area,
The heating control unit controls the temperature of the fixing member independently for each heating unit in accordance with position information where the unfixed image is formed on the recording material, and a non-image in which the unfixed image does not exist A fixing device characterized in that a heating temperature of an area is controlled to be lower than an image area where the unfixed image exists.
請求項1記載の定着装置であって、
前記第一の加熱部及び前記第二の加熱部は、前記定着部材の未定着画像と接しない面に対し加熱することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
The fixing device according to claim 1, wherein the first heating unit and the second heating unit heat a surface of the fixing member that does not contact an unfixed image.
請求項1又は2記載の定着装置であって、
前記加熱手段は、未定着画像が前記ニップ部を通過する以前に加熱を開始することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1, wherein:
The fixing device, wherein the heating means starts heating before an unfixed image passes through the nip portion.
請求項1から3の何れか一項記載の定着装置であって、
前記加熱手段は、未定着画像の単位面積当たりの重量が多いと長く加熱し、前記未定着画像の単位面積当たりの重量が少ないと短く加熱することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The heating device heats longer when the weight per unit area of the unfixed image is large, and heats shorter when the weight per unit area of the unfixed image is small.
請求項1から3の何れか一項記載の定着装置であって、
前記加熱手段は、未定着画像の単位面積当たりの重量が多いと加熱体に印加する電圧を大きくし、前記未定着画像の単位面積当たりの重量が少ないと加熱体に印加する電圧を小さくすることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The heating means increases the voltage applied to the heating body when the weight per unit area of the unfixed image is large, and decreases the voltage applied to the heating body when the weight per unit area of the unfixed image is small. A fixing device characterized by the above.
請求項1から3の何れか一項記載の定着装置であって、
前記加熱手段は、未定着画像が文字の部分より、写真の部分の温度が高くなるように制御することを特徴とする定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The heating device controls the unfixed image so that the temperature of the photographic part is higher than that of the character part.
請求項1から1から6の何れか一項記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus using the fixing device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016014728A (en) * 2014-07-01 2016-01-28 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus and fixation temperature control method and fixation temperature control program
JP2016102984A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 キヤノン株式会社 Image forming apparatus and recording material determination unit

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