JP4757046B2 - Fixing device - Google Patents

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Description

本発明は、被加熱材を狭持搬送させて被加熱材を加熱する加熱装置である定着装置に関する。特に、転写材に担持されたトナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device which is a heating device that heats a material to be heated by nipping and conveying the material to be heated. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image carried on a transfer material by heating and pressing.

従来、電子写真プロセス等の画像形成手段で転写材に間接(すなわち転写)あるいは直接に形成担持させた未定着トナー画像を、転写材面に永久固着画像として加熱定着させる加熱装置として、熱ローラ方式の加熱装置が広く用いられている。   Conventionally, a heat roller system is used as a heating device that heats and fixes an unfixed toner image that is indirectly formed (that is, transferred) or directly supported on a transfer material by an image forming means such as an electrophotographic process as a permanently fixed image on the transfer material surface. The heating device is widely used.

近年では、クイックスタート化や省エネルギー化の観点から、フィルム加熱方式の加熱装置が実用化されている。また、金属から成るフィルム自体を発熱させる電磁誘導加熱方式の加熱装置も提案されている。以下、それぞれについて説明する。   In recent years, a film heating type heating apparatus has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. There has also been proposed an electromagnetic induction heating type heating device for generating heat from a metal film itself. Each will be described below.

a)フィルム加熱方式加熱装置
フィルム加熱方式の加熱装置は、例えば下記特許文献1ないし4等に提案されている。
a) Film heating type heating device A film heating type heating device has been proposed in, for example, Patent Documents 1 to 4 listed below.

図3にフィルム加熱方式の加熱装置の概略構成を示す。フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体としてのセラミックヒータ23と、加圧部材としての加圧ローラ21との間に耐熱性フィルム20(以下、定着ベルト)を挟ませて圧接ニップ部N(以下、定着ニップ部)を形成する。該定着ニップ部Nにおいて、定着ベルト20と加圧ローラ21との間に未定着トナー画像tを形成担持させた転写材Pを導入し、定着ベルト20と一緒に狭持搬送させる。これにより、定着ベルト20を介してセラミックヒータ23の熱を転写材Pに与えながら、定着ニップ部Nにおける加圧ローラ21の加圧力で未定着トナー画像tを転写材面に定着させる。   FIG. 3 shows a schematic configuration of a film heating type heating apparatus. The heating device of the film heating system includes a heat-resistant film 20 (hereinafter, a fixing belt) sandwiched between a ceramic heater 23 as a heating body and a pressure roller 21 as a pressure member, and a pressure nip portion N (hereinafter, referred to as a pressure contact nip N). , Fixing nip portion). In the fixing nip N, a transfer material P on which an unfixed toner image t is formed and supported is introduced between the fixing belt 20 and the pressure roller 21 and is nipped and conveyed together with the fixing belt 20. Accordingly, the unfixed toner image t is fixed on the transfer material surface by the pressure of the pressure roller 21 in the fixing nip portion N while applying heat of the ceramic heater 23 to the transfer material P via the fixing belt 20.

近年、画像形成装置の小型化に伴い、定着ベルト20の外径(フィルム外径)は小さくなる傾向にある。しかしながら、弾性層を有する加圧ローラ21は、定着ニップを確保すべく、ある程度の大きさが必要である。さらに、定着ベルト20と加圧ローラ21が同径の場合、オフセットトナーが同一周期で周り続けてしまい、定着ベルト20や加圧ローラ21にダメージを与えてしまう可能性もある。このため、定着ベルト20と加圧ローラ21の外径が異なる場合が多い。   In recent years, with the downsizing of image forming apparatuses, the outer diameter (film outer diameter) of the fixing belt 20 tends to be reduced. However, the pressure roller 21 having an elastic layer needs to have a certain size in order to secure a fixing nip. Further, when the fixing belt 20 and the pressure roller 21 have the same diameter, the offset toner continues to rotate in the same cycle, and the fixing belt 20 and the pressure roller 21 may be damaged. For this reason, the fixing belt 20 and the pressure roller 21 often have different outer diameters.

このフィルム加熱方式の加熱装置は、セラミックヒータ23及び定着ベルト20に低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。このオンデマンドタイプの装置であれば、画像形成動作実行時のみ熱源のセラミックヒータ23に通電して、所定の定着温度に発熱させればよい。そのため、画像形成装置の電源オンから画像形成動作実行可能状態までの待ち時間が短く、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい等の利点が得られる。   This film heating type heating device can be configured as an on-demand type device by using a low heat capacity member for the ceramic heater 23 and the fixing belt 20. In this on-demand type apparatus, it is only necessary to energize the ceramic heater 23 as a heat source only when an image forming operation is performed to generate heat at a predetermined fixing temperature. As a result, there are advantages such as a short waiting time from the power-on of the image forming apparatus to the state in which the image forming operation can be executed, and a significant reduction in power consumption during standby.

b)定着ベルトに金属フィルムを用いた加熱装置
近年、画像形成装置の高速化、カラー化に伴い、フィルム加熱方式の加熱装置において、定着ベルトとして、SUS(Steel Use Stainless)やニッケル等の金属フィルムを用いた加熱装置が提案されている。また、さらに金属フィルム上に弾性層を設けた定着ベルトを用いた加熱装置が提案されている。
b) Heating device using a metal film for a fixing belt In recent years, with the increase in speed and color of image forming apparatuses, in a heating device of a film heating system, a metal film such as SUS (Steel Use Stainless) or nickel as a fixing belt. There has been proposed a heating apparatus using the. Further, a heating device using a fixing belt in which an elastic layer is provided on a metal film has been proposed.

従来、定着ベルトの基材としては、耐熱性樹脂等が用いられてきた。しかし、画像形成装置の高速化に伴い、定着ベルトの熱伝導率を高くし、セラミックヒータの熱をより効率的に転写材に伝える必要が生じた。そのため、定着ベルト基材としては、樹脂よりも熱伝導率の高い金属を用いることが好ましい。このような金属製定着ベルトを用いた加熱装置は、長寿命の加熱装置を構成するために、充分な強度を持ち耐久性に優れた金属製スリーブとして、厚さ20μm以上100μm以下が最適である(例えば、下記特許文献5あるいは特許文献6参照)。   Conventionally, a heat-resistant resin or the like has been used as the base material of the fixing belt. However, with the increase in the speed of the image forming apparatus, it has become necessary to increase the heat conductivity of the fixing belt and more efficiently transfer the heat of the ceramic heater to the transfer material. Therefore, it is preferable to use a metal having a higher thermal conductivity than the resin as the fixing belt substrate. A heating device using such a metal fixing belt is optimal for a metal sleeve having sufficient strength and excellent durability in order to constitute a long-life heating device, with a thickness of 20 μm to 100 μm. (For example, see Patent Document 5 or Patent Document 6 below).

また、画像形成装置のカラー化に伴い、定着ベルトの基材上に弾性層を設ける必要が生じた。このような定着ベルト及び画像形成装置の例は、例えば下記特許文献7あるいは特許文献8等に開示されている。   Further, with the colorization of the image forming apparatus, it has become necessary to provide an elastic layer on the base material of the fixing belt. Examples of such a fixing belt and an image forming apparatus are disclosed in, for example, Patent Document 7 or Patent Document 8 below.

これは、従来のフィルム加熱装置では、トナー画像の多重に転写された部分においては、トナー画像の形状に定着ベルト表面が追随することができず、部分的に定着性のムラが生じるためである。この定着性のムラは、画像の光沢ムラとして現れる。また、OHT(オーバーヘッドプロジェクタ用透明シート)においては透過性のムラとなり、投影した際に、この透過性のムラが画像欠陥として現れるという問題点があった。   This is because in the conventional film heating device, the surface of the fixing belt cannot follow the shape of the toner image in the portion where the toner image is transferred in multiple, and the unevenness of the fixing property occurs partially. . This unevenness of fixing property appears as uneven glossiness of the image. Further, in OHT (transparent sheet for overhead projector), there is a problem of uneven transmission, and this unevenness of transparency appears as an image defect when projected.

これに対して、定着ベルト上に弾性層を設けることにより、弾性層がトナー層に沿って変形することで、不均一に載っているトナーが弾性層によって包み込まれ、均一に熱が与えられて、トナー画像の均一な定着が達成される。   In contrast, by providing an elastic layer on the fixing belt, the elastic layer is deformed along the toner layer, so that the non-uniform toner is enveloped by the elastic layer and uniformly heated. A uniform fixing of the toner image is achieved.

c)電磁誘導加熱方式の加熱装置
例えば、下記特許文献9には、磁束により定着ベルトの金属層(発熱層)に渦電流を誘導させて、そのジュール熱で発熱させる誘導加熱装置が開示されている。これは、誘導電流の発生を利用することで直接定着ベルトを発熱させることができ、ハロゲンランプを熱源とする熱ローラ方式の加熱装置よりも高効率の定着プロセスを達成している。
c) Electromagnetic Induction Heating Type Heating Device For example, Patent Document 9 below discloses an induction heating device that induces eddy currents in a metal layer (heating layer) of a fixing belt by magnetic flux and generates heat by its Joule heat. Yes. This can generate heat directly from the fixing belt by using the generation of induced current, and achieves a more efficient fixing process than a heat roller type heating device using a halogen lamp as a heat source.

このような電磁誘導加熱方式の加熱装置は、定着ベルトとして、50μm程度の薄い金属を用いている。また、カラー画像形成装置に電磁誘導加熱方式の加熱装置を適用する場合は、金属層上に弾性層を設けた、定着ベルトを使用している。   Such an electromagnetic induction heating type heating device uses a thin metal of about 50 μm as a fixing belt. Further, when an electromagnetic induction heating type heating device is applied to a color image forming apparatus, a fixing belt having an elastic layer on a metal layer is used.

<温度制御>
上記加熱装置の温度制御は以下のようにして行われる。すなわち、セラミックヒータ上に設けられた温度検知素子としてのサーミスタの出力をA/D変換しCPUに取り込む。そして、その情報を基にトライアックにより加熱体に通電するAC電圧の位相、波数制御等を行う。これにより、加熱体通電電力を制御することで行う。
<Temperature control>
The temperature control of the heating device is performed as follows. That is, the output of the thermistor as a temperature detection element provided on the ceramic heater is A / D converted and taken into the CPU. And based on the information, the phase of AC voltage and the wave number control etc. which are supplied with electricity to a heating body by triac are performed. Thus, the heating body energizing power is controlled.

このとき、目標温度設定は、プリント枚数を重ねることによる加圧ローラ温度の上昇を考慮し、1ジョブのプリント枚数に応じて複数の段階に変化させる(例えば、下記特許文献10参照)。また、上述したような画像形成装置の小型化、クイックスタート化に伴い、定着ベルトや加圧ローラが小径になっている。そのため、加圧ローラの熱容量が小さくなり、転写材の通過によって加圧ローラの熱が転写材に奪われた場合に、温度の下がった部分での転写材(主に転写材後端)へのトナー画像の定着性が悪くなることがあった。これに対しては、一枚の転写材内で転写材先端から後端にかけて定着温調温度を上昇させている(例えば、下記特許文献11参照)。
特開昭63−313182号公報 特開平2−157878号公報 特開平4−44075号公報 特開平4−204980号公報 特開2003−045615号公報 特開2003−156954号公報 特開平10−10893号公報 特開平11−15303号公報 実開昭51−109739号公報 特開2004−117853号公報 特開2001−100588号公報
At this time, the target temperature setting is changed in a plurality of stages in accordance with the number of prints of one job in consideration of an increase in the pressure roller temperature caused by overlapping the number of prints (for example, see Patent Document 10 below). Further, with the downsizing and quick start of the image forming apparatus as described above, the fixing belt and the pressure roller have become smaller in diameter. Therefore, when the heat capacity of the pressure roller is reduced and the heat of the pressure roller is taken away by the transfer material due to the passage of the transfer material, the transfer material (mainly the rear end of the transfer material) at the part where the temperature has dropped. The fixability of the toner image sometimes deteriorated. In response to this, the fixing temperature adjustment temperature is increased from the front end to the rear end of the transfer material within one transfer material (see, for example, Patent Document 11 below).
JP-A-63-313182 Japanese Patent Laid-Open No. 2-157878 JP-A-4-44075 JP-A-4-204980 JP 2003-045615 A JP 2003-156554 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-10893 Japanese Patent Laid-Open No. 11-15303 Japanese Utility Model Publication No. 51-109739 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-117853 JP 2001-100588 A

しかしながら、上述したように画像形成装置のカラー化に伴い、定着ベルトの基材上に弾性層を設けたことで加熱部材の熱伝導率が下がってしまい、加圧ローラ同様に蓄熱効果が生まれてしまう。したがって従来例によれば、定着ベルトから転写材に対しての熱の供給が大きく不足してしまう。その結果、加圧ローラ周期のみならず定着ベルト周期でも熱の供給不足による周期ムラが発生してしまうという問題があった。この周期ムラは、特に高光沢を要求されるカラー画像において、光沢ムラとして顕著に現れてしまう。   However, as described above, with the colorization of the image forming apparatus, the thermal conductivity of the heating member is lowered by providing an elastic layer on the base material of the fixing belt, and a heat storage effect is produced like the pressure roller. End up. Therefore, according to the conventional example, the supply of heat from the fixing belt to the transfer material is greatly insufficient. As a result, there is a problem that non-uniformity due to insufficient heat supply occurs not only in the pressure roller cycle but also in the fixing belt cycle. This periodic unevenness appears notably as gloss unevenness particularly in a color image that requires high gloss.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、光沢ムラの発生を抑え、安定した画像品位を得ることができる定着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a fixing device capable of suppressing the occurrence of uneven gloss and obtaining a stable image quality.

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes the following configuration.

(1)筒状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内面に接触するヒータと、前記定着ベルトを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、前記温度検知素子の検知温度が設定温度を維持するように前記ヒータへ供給する電力を制御する制御手段と、を有し、前記定着ニップ部でトナー像を担持する記録紙を挟持搬送しつつ記録紙上にトナー像を加熱定着する定着装置において、
前記制御手段は、一枚の記録紙が前記定着ニップ部を移動する期間内で前記設定温度を前記加圧ローラの周長を周期として徐々に上昇させる第1の制御と、一枚の記録紙が前記定着ニップ部を移動する期間内で前記設定温度を前記定着ベルトの周長を周期として徐々に上昇させる第2の制御と、を設定可能であり、前記第2の制御は前記第1の制御を設定する時よりも前記加圧ローラが昇温している時に設定されることを特徴とする定着装置。
(2)複数枚の記録紙を連続して定着処理する際、前記第2の制御は前記第1の制御を設定する期間よりも処理枚数が多い期間で設定されることを特徴とする前記(1)に記載の定着装置。
(3)前記第1の制御は、記録紙が前記定着ニップ部を前記定着ベルト一周分通過した後に開始されることを特徴とする前記(1)に記載の定着装置
(1) A cylindrical fixing belt, a heater that contacts the inner surface of the fixing belt, a pressure roller that forms a fixing nip with the heater via the fixing belt, and a temperature detection that detects the temperature of the heater. And a control means for controlling the power supplied to the heater so that the detected temperature of the temperature detecting element maintains a set temperature, and the recording paper carrying the toner image is sandwiched and conveyed at the fixing nip portion. In a fixing device that heats and fixes a toner image on a recording sheet,
The control means includes: a first control for gradually increasing the set temperature within a period in which one sheet of recording paper moves through the fixing nip, and a period of the circumference of the pressure roller; Can be set in a period during which the fixing nip portion is moved, and the set temperature is gradually increased with the circumference of the fixing belt as a cycle. The second control is the first control. The fixing device is set when the temperature of the pressure roller is higher than when the control is set.
(2) When a plurality of recording sheets are continuously fixed, the second control is set in a period in which the number of processed sheets is larger than a period in which the first control is set. The fixing device according to 1).
(3) The fixing device according to (1), wherein the first control is started after the recording paper has passed through the fixing nip portion for one round of the fixing belt .

本発明によれば、光沢ムラの発生を抑え、安定した画像品位を得ることができる定着装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing device that can suppress the occurrence of uneven glossiness and obtain stable image quality.

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described based on the following examples.

ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .

以下、本実施例に係る加熱装置及び該加熱装置を備えた画像形成装置について、前述のフィルム加熱方式の加熱装置を採用したフルカラー画像形成装置を例に説明する。図2は、本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。   Hereinafter, a heating apparatus according to the present embodiment and an image forming apparatus including the heating apparatus will be described by taking a full-color image forming apparatus employing the above-described heating apparatus of the film heating method as an example. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus according to the present embodiment.

本実施例に係る画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得るフルカラー画像形成装置である。本実施例に係るフルカラー画像形成装置のプロセススピードは、90mm/secである。また、一分間の印字枚数はUSレターサイズ紙で16枚である。さらに、一枚目プリント(First Page Out)までの時間(FPOT)は約15秒である。しかしながらプロセススピード、一分間の印字枚数、FPOTは当然これらに限定されるものではない。   The image forming apparatus according to this embodiment is a full-color image forming apparatus that obtains a full-color image by superimposing four color toner images of yellow, cyan, magenta, and black using an electrophotographic system. The process speed of the full-color image forming apparatus according to the present embodiment is 90 mm / sec. The number of printed sheets per minute is 16 US letter size paper. Further, the time (FPOT) to the first print (First Page Out) is about 15 seconds. However, the process speed, the number of printed sheets per minute, and the FPOT are naturally not limited to these.

図2において、1Y、1C、1M、1Kは像担持体としての感光体ドラム、3Y、3C、3M、3Kは帯電手段としての帯電ローラである。また、2Y、2C、2M、2Kは静電潜像を顕像化するための現像手段としての現像ローラ、4Y、4C、4M、4Kは感光体ドラム1Y〜1Kのクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。本実施例に係る画像形成装置は、感光体ドラム1Y〜1K、帯電ローラ3Y〜3K、現像ローラ2Y〜2K、クリーニングブレード4Y〜4K等を一つの容器にまとめた、いわゆるオールインワントナーカートリッジを使用している。   In FIG. 2, 1Y, 1C, 1M and 1K are photosensitive drums as image carriers, and 3Y, 3C, 3M and 3K are charging rollers as charging means. 2Y, 2C, 2M and 2K are developing rollers as developing means for developing the electrostatic latent image, and 4Y, 4C, 4M and 4K are cleaning blades as cleaning means for the photosensitive drums 1Y to 1K. is there. The image forming apparatus according to the present embodiment uses a so-called all-in-one toner cartridge in which the photosensitive drums 1Y to 1K, the charging rollers 3Y to 3K, the developing rollers 2Y to 2K, the cleaning blades 4Y to 4K, and the like are collected in one container. ing.

前記トナーカートリッジとしては、不図示の現像容器に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各トナーを充填したイエローカートリッジ、マゼンタカートリッジ、シアンカートリッジ、ブラックカートリッジを使用している。   Examples of the toner cartridge include a yellow cartridge, a magenta cartridge, a cyan cartridge, and a black cartridge in which a yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner is filled in a developing container (not shown). I am using it.

また、感光体ドラム1Y〜1Kに露光を行って静電潜像を形成する露光手段としての光学系が、各トナーカートリッジに対応して設けられている。本実施例においては、光学系としてレーザ走査露光光学系であるレーザビームスキャナ5を用いている。   Further, an optical system as an exposure unit that exposes the photosensitive drums 1Y to 1K to form an electrostatic latent image is provided corresponding to each toner cartridge. In this embodiment, a laser beam scanner 5 which is a laser scanning exposure optical system is used as an optical system.

レーザビームスキャナ5からの画像データに基づいた走査光が、帯電ローラ3Y〜3Kにより一様に帯電された感光体ドラム1Y〜1K上を露光する。これにより、感光体ドラム1Y〜1Kの表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。また、不図示のバイアス電源より現像ローラ2Y〜2Kに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像(露光部)電位の間の適切な値に設定することで、トナーが負極性に帯電される。そして、負極性に帯電されたトナーが、感光体ドラム1Y〜1K上の静電潜像に選択的に付着されることにより、現像が行われる。   Scanning light based on the image data from the laser beam scanner 5 exposes the photosensitive drums 1Y to 1K uniformly charged by the charging rollers 3Y to 3K. Thereby, electrostatic latent images corresponding to the image data are formed on the surfaces of the photosensitive drums 1Y to 1K. Further, by setting the developing bias applied to the developing rollers 2Y to 2K from a bias power source (not shown) to an appropriate value between the charging potential and the latent image (exposure portion) potential, the toner is charged to a negative polarity. The The negatively charged toner is selectively attached to the electrostatic latent images on the photoconductive drums 1Y to 1K, whereby development is performed.

感光体ドラム1Y〜1K上に現像された単色トナー像は、感光体ドラム1Y〜1Kと同期して略等速で回転する中間転写体としての中間転写ベルト6上へ転写される。中間転写ベルト6は、駆動ローラ7によって駆動され、テンションローラ8によって張架されている。一次転写手段としての一次転写ローラ9Y、9C、9M、9Kが、中間転写ベルト6へ感光体ドラム1Y〜1K上のトナー像を転写する。一次転写ローラ9Y〜9Kに対して、不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト6に対してトナー像が一次転写される。   The monochromatic toner images developed on the photosensitive drums 1Y to 1K are transferred onto an intermediate transfer belt 6 as an intermediate transfer member that rotates at a substantially constant speed in synchronization with the photosensitive drums 1Y to 1K. The intermediate transfer belt 6 is driven by a driving roller 7 and is stretched by a tension roller 8. Primary transfer rollers 9 </ b> Y, 9 </ b> C, 9 </ b> M, and 9 </ b> K as primary transfer units transfer the toner images on the photosensitive drums 1 </ b> Y to 1 </ b> K to the intermediate transfer belt 6. A toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 6 by applying a primary transfer bias having a polarity opposite to that of toner from a bias power source (not shown) to the primary transfer rollers 9Y to 9K.

トナー像の一次転写後、感光体ドラム1Y〜1K上に残った転写残トナーは、クリーニングブレード4Y〜4Kにより除去される。本実施例においては、クリーニングブレードとして、ウレタンブレードを用いている。   After the primary transfer of the toner image, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drums 1Y to 1K is removed by the cleaning blades 4Y to 4K. In this embodiment, a urethane blade is used as the cleaning blade.

上記動作を中間転写ベルト6の回転に同調して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行い、中間転写ベルト6上に各色の一次転写トナー画像を順次重ねてフルカラートナー像を形成する。単色のみの画像形成(単色モード)時には、上記動作は目的の色についてのみ行われる。   The above operation is performed in synchronization with the rotation of the intermediate transfer belt 6 for each color of yellow, magenta, cyan, and black, and a primary transfer toner image of each color is sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 6 to form a full color toner image. At the time of monochrome image formation (monochrome mode), the above operation is performed only for the target color.

また、転写材供給部となる転写材カセット10にセットされた、被加熱材としての転写材は、給送ローラ11により給送される。本実施例において、転写材は記録紙Pである。給送された記録紙Pは、レジストローラ12により、所定のタイミングで、中間転写ベルト6と二次転写手段としての二次転写ローラ13とのニップ部に搬送される。二次転写ローラ13には不図示のバイアス印加手段によりトナーと逆極性のバイアスが印加され、これにより、中間転写ベルト6上に形成された一次転写フルカラートナー像は、記録紙P上に一括転写される。14は、二次転写ローラ対向ローラである。   A transfer material as a material to be heated set in a transfer material cassette 10 serving as a transfer material supply unit is fed by a feed roller 11. In this embodiment, the transfer material is the recording paper P. The fed recording paper P is conveyed by a registration roller 12 to a nip portion between the intermediate transfer belt 6 and a secondary transfer roller 13 as a secondary transfer unit at a predetermined timing. A bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer roller 13 by a bias applying unit (not shown), whereby the primary transfer full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 6 is collectively transferred onto the recording paper P. Is done. Reference numeral 14 denotes a secondary transfer roller facing roller.

二次転写後に中間転写ベルト6上に残った二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段としてのクリーニングブレード15により除去される。本実施例においては、クリーニングブレード4Y〜4Kと同様、ウレタンブレードにより中間転写ベルト6のクリーニングを行っている。   The secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 6 after the secondary transfer is removed by a cleaning blade 15 as an intermediate transfer belt cleaning unit. In this embodiment, the intermediate transfer belt 6 is cleaned with a urethane blade in the same manner as the cleaning blades 4Y to 4K.

記録紙P上に二次転写されたフルカラートナー像は、定着手段としての加熱装置Fを通過することで、記録紙P上に溶融定着され、画像形成装置の出力画像となる。以下、加熱装置Fについて詳細に説明する。   The full-color toner image secondarily transferred onto the recording paper P passes through a heating device F as fixing means, and is melted and fixed onto the recording paper P to become an output image of the image forming apparatus. Hereinafter, the heating apparatus F will be described in detail.

図3は本実施例に係る加熱装置Fの概略断面図である。本実施例に係る加熱装置Fは、フィルム加熱方式の加熱装置であり、また、加圧用回転体駆動方式(テンションレスタイプ)の加熱装置である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the heating device F according to this embodiment. The heating device F according to the present embodiment is a film heating type heating device, and is also a pressure rotating body driving type (tensionless type) heating device.

図3において、20は加熱部材としての定着ベルトである。定着ベルト20は外径18mmである。また、定着ベルト20は、厚さ30μmのSUSで形成したベルト上に、厚さ200μmのシリコーンゴム層をリングコート法により形成し、さらにその上に、離型性層として厚さ30μmのPFA樹脂チューブを被覆してなる。シリコーンゴム層には、極力熱伝導率の高い材質を用い、定着ベルト20の熱容量を小さくすることが、温度立ち上げの観点からは望ましい。本実施例においては、熱伝導率が約4.2×10−1W/m・Kと、シリコーンゴムとしては熱伝導率が高い部類に属する材質を用いた。このようにして形成した定着ベルト20の熱容量を測定したところ、28.5J/Kであった。 In FIG. 3, reference numeral 20 denotes a fixing belt as a heating member. The fixing belt 20 has an outer diameter of 18 mm. Further, the fixing belt 20 is formed by forming a 200 μm-thick silicone rubber layer on a belt made of SUS having a thickness of 30 μm by a ring coating method, and further, a PFA resin having a thickness of 30 μm as a release layer. The tube is covered. For the silicone rubber layer, it is desirable from the viewpoint of temperature rise to use a material having as high a thermal conductivity as possible and to reduce the heat capacity of the fixing belt 20. In this embodiment, a material having a thermal conductivity of about 4.2 × 10 −1 W / m · K and a silicone rubber having a high thermal conductivity was used. The heat capacity of the fixing belt 20 thus formed was measured and found to be 28.5 J / K.

21は加圧部材としての加圧ローラである。加圧ローラ21は外径20mmである。また、加圧ローラ21は、ステンレス製の外径14mmの芯金に、射出成形により厚み約3mmのシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約40μmのPFA樹脂チューブを被覆してなる。このようにして形成した加圧ローラの熱容量は204J/Kであった。また、加圧ローラ21は、芯金の両端部を不図示の画像形成装置フレームの奥側と手前側の側板間に、回転自由に軸受保持させて配設してある。   Reference numeral 21 denotes a pressure roller as a pressure member. The pressure roller 21 has an outer diameter of 20 mm. The pressure roller 21 is formed by forming a silicone rubber layer having a thickness of about 3 mm by injection molding on a stainless steel core bar having an outer diameter of 14 mm and coating a PFA resin tube having a thickness of about 40 μm thereon. The heat capacity of the pressure roller thus formed was 204 J / K. Further, the pressure roller 21 is disposed such that both end portions of the core metal are rotatably supported by bearings between the back and front side plates of the image forming apparatus frame (not shown).

22は加熱体保持部材としてのヒータホルダであり、横断面略半円弧状樋型であって耐熱性・剛性を有する。ヒータホルダ22は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、後述する定着ヒータ23を保持し、定着ベルト20をガイドする役割を果たす。本実施例においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト7755を使用した。ゼナイト7755の最大使用可能温度は、約270℃である。定着ベルト20はこのヒータホルダ22にルーズに外嵌させてある。   Reference numeral 22 denotes a heater holder as a heating body holding member, which has a substantially semicircular arc shape in cross section and has heat resistance and rigidity. The heater holder 22 is formed of a liquid crystal polymer resin having high heat resistance, and holds the fixing heater 23 described later and plays a role of guiding the fixing belt 20. In this example, DuPont Zenite 7755 was used as the liquid crystal polymer. The maximum usable temperature of Zenite 7755 is about 270 ° C. The fixing belt 20 is loosely fitted on the heater holder 22.

23は加熱体としての定着ヒータであり、ヒータホルダ22の下面にヒータホルダ22の長手方向に沿って配設してある。本実施例の定着ヒータ23は、窒化アルミの基板上に、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な厚さの膜状に塗布して抵抗発熱体を形成し、その上に耐圧ガラスによるガラスコートを施したセラミックヒータである。   Reference numeral 23 denotes a fixing heater as a heating body, which is disposed on the lower surface of the heater holder 22 along the longitudinal direction of the heater holder 22. The fixing heater 23 of this embodiment forms a resistance heating element by applying a conductive paste containing a silver / palladium alloy on a substrate of aluminum nitride into a film having a uniform thickness by screen printing. This is a ceramic heater with a glass coating made of pressure-resistant glass.

なお、定着ベルト20、加圧ローラ21、ヒータホルダ22、定着ヒータ23の構成は特にこれらに限定されるものではない。   The configurations of the fixing belt 20, the pressure roller 21, the heater holder 22, and the fixing heater 23 are not particularly limited to these.

加圧ローラ21は、不図示の駆動手段により図中の矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。それに伴って円筒状の定着ベルト20が従動回転状態となる。また定着ヒータ23に通電がなされ、定着ヒータ23が昇温して所定の温度に立ち上げ温調される。この状態で、定着ベルト20と加圧ローラ21との間の定着ニップ部Nに、未定着トナー像tを担持した記録紙Pが導入される。導入された記録紙Pは、定着ニップ部Nにおいて記録紙Pの未定着トナー像担持面側が定着ベルト20の外面に密着し、定着ベルト20と一緒に通紙方向に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。   The pressure roller 21 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow in the drawing by a driving unit (not shown). Accordingly, the cylindrical fixing belt 20 is driven and rotated. In addition, the fixing heater 23 is energized, and the fixing heater 23 is heated to a predetermined temperature and the temperature is adjusted. In this state, the recording paper P carrying the unfixed toner image t is introduced into the fixing nip N between the fixing belt 20 and the pressure roller 21. The introduced recording paper P has the unfixed toner image carrying surface side of the recording paper P in the fixing nip portion N in close contact with the outer surface of the fixing belt 20, and the fixing nip portion N is nipped and conveyed in the paper passing direction together with the fixing belt 20. It will be done.

この挟持搬送過程において、定着ヒータ23の熱が定着ベルト20を介して記録紙Pに付与され、記録紙P上の未定着トナー像tが記録紙P上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Nを通過した記録紙Pは定着ベルト20から曲率分離され、不図示の定着排紙ローラで排出される。   In this nipping and conveying process, the heat of the fixing heater 23 is applied to the recording paper P via the fixing belt 20, and the unfixed toner image t on the recording paper P is heated and pressurized on the recording paper P and melted and fixed. The The recording sheet P that has passed through the fixing nip N is separated from the fixing belt 20 by the curvature, and is discharged by a fixing discharge roller (not shown).

図4を用いて、加熱装置Fの温度制御系について説明する。定着ヒータ23には、温度検知素子としてのサーミスタ24が接触配置されている。このサーミスタ24は、図4に示すようにA/D変換器26を介して制御手段としてのCPU25に接続されている。さらにCPU25は、トライアック27を介して定着ヒータ23への通電を制御するようになっている。この通電制御は、例えばAC電圧を位相制御または波数制御することにより行われる。すなわち、CPU25は、サーミスタ24から出力されA/D変換器26でA/D変換された加圧ローラ21及び加熱体23の温度情報信号を基に、トライアック27により定着ヒータ23への通電を制御するように設定されている。   The temperature control system of the heating device F will be described with reference to FIG. A thermistor 24 as a temperature detection element is disposed in contact with the fixing heater 23. The thermistor 24 is connected to a CPU 25 as a control means via an A / D converter 26 as shown in FIG. Further, the CPU 25 controls the energization to the fixing heater 23 via the triac 27. This energization control is performed, for example, by controlling the phase or wave number of the AC voltage. That is, the CPU 25 controls the energization of the fixing heater 23 by the triac 27 based on the temperature information signals of the pressure roller 21 and the heating body 23 output from the thermistor 24 and A / D converted by the A / D converter 26. It is set to be.

このとき、目標温度設定は、プリント枚数を重ねることによる加圧ローラ温度の上昇を考慮し、1ジョブのプリント枚数に応じて複数の段階に変化させる。また、加圧ローラ21から記録紙Pへの熱の供給不足を補うために、加圧ローラ21の回転周期に応じて温度を上昇させる制御を行っている。   At this time, the target temperature setting is changed in a plurality of stages according to the number of prints of one job in consideration of an increase in the pressure roller temperature caused by overlapping the number of prints. Further, in order to compensate for the insufficient supply of heat from the pressure roller 21 to the recording paper P, control is performed to increase the temperature according to the rotation period of the pressure roller 21.

しかしながら、上述したように画像形成装置のカラー化に伴い、定着ベルト20の基材上に弾性層を設けたために、その分熱伝導率が下がってしまい、加圧ローラ同様に蓄熱効果が生まれてしまう。これにより、定着ベルト20から記録紙Pに対しての熱の供給が大きく不足してしまい、その結果、加圧ローラ周期のみならず定着ベルト周期でも、熱の供給不足による光沢ムラが発生してしまうことがあった。以下に詳細を述べる。   However, as described above, with the colorization of the image forming apparatus, since the elastic layer is provided on the base material of the fixing belt 20, the thermal conductivity is lowered by that amount, and a heat storage effect is produced like the pressure roller. End up. As a result, the supply of heat from the fixing belt 20 to the recording paper P is greatly insufficient. As a result, gloss unevenness occurs due to insufficient supply of heat not only in the pressure roller period but also in the fixing belt period. There was a case. Details are described below.

図5に、連続通紙時における加圧ローラ21と定着ベルト20の温度推移を示す。グラフ中、縦軸は温度を示し、横軸はプリント枚数を示している。加圧ローラ温度は、プリント開始から60枚目付近まで徐々に上昇し、61枚目以降は120℃付近で飽和する傾向にある。一方、定着ベルト温度は、プリント開始数枚で140℃付近まで一気に上昇し、その後徐々に下がっていく傾向にある。これは、加圧ローラ温度の昇温具合を考慮して、温調温度をプリント枚数に応じて下げているためである。   FIG. 5 shows temperature transitions of the pressure roller 21 and the fixing belt 20 during continuous paper feeding. In the graph, the vertical axis represents temperature, and the horizontal axis represents the number of printed sheets. The pressure roller temperature gradually increases from the start of printing to the vicinity of the 60th sheet, and tends to saturate at around 120 ° C. after the 61st sheet. On the other hand, the fixing belt temperature tends to increase rapidly to around 140 ° C. after several prints start, and then gradually decrease. This is because the temperature adjustment temperature is lowered according to the number of prints in consideration of the temperature rise of the pressure roller temperature.

図6に、記録紙中における定着ベルト20と加圧ローラ21の温度推移を示す。加圧ローラ21の温度変化は、プリント60枚目まではΔ15℃と大きく、加圧ローラ温度が飽和する61枚目以降は、比較的熱容量が大きいため(本実施例では、204J/K)、Δ5℃と小さくなる。一方、定着ベルトの温度変化は、熱容量が小さいため(本実施例では、28.5J/K)、プリント枚数に寄らずΔ10℃となっている。   FIG. 6 shows the temperature transition of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 in the recording paper. The temperature change of the pressure roller 21 is as large as Δ15 ° C. until the 60th print, and the heat capacity is relatively large after the 61st sheet where the pressure roller temperature is saturated (204 J / K in this embodiment). As small as Δ5 ° C. On the other hand, the temperature change of the fixing belt is Δ10 ° C. regardless of the number of prints because the heat capacity is small (28.5 J / K in this embodiment).

つまり、上述した加圧ローラ周期の光沢ムラは、加圧ローラ温度が飽和温度に達する前で顕著に発生し、飽和後はほとんど発生しない。逆に、加圧ローラ温度の飽和後は、加圧ローラ21に比べて熱容量の小さな定着ベルト周期の光沢ムラが顕著に目立つようになってしまう。   That is, the gloss unevenness of the pressure roller cycle described above occurs remarkably before the pressure roller temperature reaches the saturation temperature, and hardly occurs after saturation. On the contrary, after the pressure roller temperature is saturated, the uneven glossiness of the fixing belt having a smaller heat capacity than that of the pressure roller 21 becomes conspicuous.

本実施例に係る加熱装置では、上述した認識に基づき、温調温度切り替え周期をプリント枚数に応じて変更する温度制御を行うことにより、上記光沢ムラを防止するように構成した。   The heating device according to the present embodiment is configured to prevent the gloss unevenness by performing temperature control that changes the temperature control temperature switching period according to the number of prints based on the recognition described above.

以下、本実施例における温度制御について、表1及び図7を参照して説明する。   Hereinafter, temperature control in the present embodiment will be described with reference to Table 1 and FIG.

表1は、本実施例における、プリント枚数に応じた記録紙中の温調温度の切り替え周期を示している。なお、表中に示されるプリント枚数は、コールド状態(加圧ローラ21の温度が室温の状態)から連続プリントした場合のプリント枚数を示している。   Table 1 shows the switching cycle of the temperature adjustment temperature in the recording paper according to the number of prints in this embodiment. Note that the number of prints shown in the table indicates the number of prints in the case of continuous printing from the cold state (the temperature of the pressure roller 21 is at room temperature).

表1において、加圧ローラ温度が飽和していない、つまり、加圧ローラ21から記録紙Pへの熱の供給不足が大きい1〜60枚目までは、記録紙中の温調温度を紙先端から後端にかけて、加圧ローラ周期(62.8mm)で上げるように制御する。そして、加圧ローラ温度が飽和し始める61枚目以降は、定着ベルト周期(56.5mm)で温調温度を上げるように制御する。   In Table 1, when the temperature of the pressure roller is not saturated, that is, the first to the 60th sheet where the supply of heat from the pressure roller 21 to the recording paper P is large, the temperature control temperature in the recording paper is adjusted to the leading edge of the paper. From the rear to the rear end, the pressure is controlled so as to increase at a pressure roller cycle (62.8 mm). Then, after the 61st sheet where the pressure roller temperature starts to saturate, control is performed so that the temperature adjustment temperature is raised at the fixing belt cycle (56.5 mm).

<実験例>
以下、本実施例の構成の加熱装置と従来の加熱装置との比較実験の結果について述べる。比較例として用いた従来の加熱装置は、プリント枚数によらず常に加圧ローラ周期(62.8mm)で記録紙中の温調温度を切り替える制御を行うものである。上記2種類の制御の加熱装置について、コールド状態から連続通紙した際の、光沢ムラレベルを比較した。図7に実験結果を示す。
<Experimental example>
Hereinafter, the result of a comparative experiment between the heating apparatus having the configuration of this example and the conventional heating apparatus will be described. The conventional heating device used as a comparative example performs control to switch the temperature control temperature in the recording paper at a pressure roller cycle (62.8 mm) regardless of the number of prints. For the above-mentioned two types of controlled heating devices, the gloss unevenness level when the paper was continuously fed from the cold state was compared. FIG. 7 shows the experimental results.

プリント枚数が1〜60枚の時は、共に加圧ローラ周期で温調温度を切り替えているため、定着ベルト周期の光沢ムラが発生する。加圧ローラ温度が飽和する61枚目以降は、比較例の方は定着ベルト周期の光沢ムラが発生してしまう。一方、本実施例の方は定着ベルト周期で温調温度を切り替えているため、定着ベルト周期の光沢ムラは発生しない。また、加圧ローラ周期の光沢ムラについては、定着ベルト20に比べて熱容量が大きく、かつ加圧ローラ温度が飽和しているため、ほとんど発生しない。   When the number of prints is 1 to 60, the temperature adjustment temperature is switched in the pressure roller cycle, and therefore gloss unevenness occurs in the fixing belt cycle. After the 61st sheet where the pressure roller temperature is saturated, the comparative example causes gloss unevenness of the fixing belt cycle. On the other hand, in this embodiment, since the temperature control temperature is switched in the fixing belt cycle, gloss unevenness in the fixing belt cycle does not occur. Further, gloss unevenness of the pressure roller cycle hardly occurs because the heat capacity is larger than that of the fixing belt 20 and the pressure roller temperature is saturated.

本実施例の大きな特徴は、上述した認識に基づき、温調温度切り替え周期をプリント枚数に応じて変更する温度制御を行うことである。これにより、光沢ムラを抑制・防止し、連続プリントにおける画像品位の悪化を防止した定着装置及び画像形成装置を提供できるようになる。 A major feature of the present embodiment is that temperature control is performed to change the temperature control temperature switching cycle according to the number of prints based on the above-described recognition. As a result, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus that suppress and prevent gloss unevenness and prevent deterioration of image quality in continuous printing.

実施例1では、温調温度切り替え周期をプリント枚数に応じて変更する温度制御を行うことにより、光沢ムラの発生を抑制・防止した。しかしながら、加圧ローラ温度が飽和する前、つまり連続プリント前半時には、依然として定着ベルト周期の光沢ムラが発生してしまう。   In Example 1, the occurrence of gloss unevenness was suppressed / prevented by performing temperature control in which the temperature control temperature switching cycle is changed according to the number of printed sheets. However, before the pressure roller temperature is saturated, that is, in the first half of continuous printing, gloss unevenness of the fixing belt cycle still occurs.

図8に上記光沢ムラを示す。記録紙先端(1周目)は熱容量の少ない定着ベルト周期の光沢ムラが顕著に表れ、紙後端にかけて、定着ベルト20に比べて熱容量の大きな加圧ローラ周期の光沢ムラが顕著に出る傾向にある。   FIG. 8 shows the gloss unevenness. Gloss unevenness of the fixing belt cycle with a small heat capacity appears remarkably at the leading edge (first round) of the recording paper, and the gloss unevenness of the pressure roller cycle having a larger heat capacity than the fixing belt 20 tends to appear remarkably toward the rear end of the paper. is there.

本実施例においては、温調温度の切り替え周期を記録紙中で変更することにより、上記光沢ムラを防止することである。   In this embodiment, the gloss unevenness is prevented by changing the temperature control temperature switching period in the recording paper.

以下、本実施例における温度制御について、図1、表2、図9を参照して説明する。なお、本実施例については、実施例1と異なる点についてのみ説明し、実施例1と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。   Hereinafter, temperature control in the present embodiment will be described with reference to FIG. 1, Table 2, and FIG. In addition, about a present Example, only a different point from Example 1 is demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as Example 1, and description is abbreviate | omitted.

図1は、本実施例における1枚の記録紙中における温調温度の切り替え周期を示す図である。なお、図1中、縦軸は温調温度を示し、横軸は温調温度の切り替え周期を示している。   FIG. 1 is a diagram illustrating a temperature control temperature switching cycle in one recording sheet in the present embodiment. In FIG. 1, the vertical axis represents the temperature control temperature, and the horizontal axis represents the temperature control temperature switching cycle.

本実施例では、記録紙中の温調温度切り替え周期を上述した光沢ムラに対応させて、1周目は、定着ベルト周期(56.5mm)、それ以降は、加圧ローラ周期(62.8mm)としている。ただし、2周目については、記録紙先端から換算した周期が、定着ベルト20と加圧ローラ21とで異なるため、加圧ローラ2周分から定着ベルト1周分を引いた周期となるようにしている。なお、プリント枚数に応じた制御については、表2に示されるように、連続プリント枚数1〜60枚目までは上述した切り替え周期を適用し、61枚目以降は、実施例1に記載の通り、定着ベルト周期としている。   In this embodiment, the temperature control temperature switching period in the recording paper is made to correspond to the above-described gloss unevenness, and the first round is the fixing belt period (56.5 mm), and the pressure roller period (62.8 mm) thereafter. ). However, for the second round, since the period converted from the leading edge of the recording paper is different between the fixing belt 20 and the pressure roller 21, it is set to a period obtained by subtracting one round of the fixing belt from the two rounds of the pressure roller. Yes. Regarding the control according to the number of prints, as shown in Table 2, the switching cycle described above is applied to the first to 60th continuous prints, and as described in the first embodiment for the 61st and subsequent prints. The fixing belt cycle.

<実験例>
以下、本実施例に係る加熱装置と従来の加熱装置との比較実験の結果を述べる。比較例として用いた加熱装置は、実施例1の温度制御を行う加熱装置及び、プリント枚数に寄らず、常に加圧ローラ周期(62.8mm)で記録紙中の温調温度を切り替える制御を行う加熱装置を用いた。この3種類の制御の加熱装置について、コールド状態から連続通紙した際の、光沢ムラレベルを比較した。図9に実験結果を示す。
<Experimental example>
Hereinafter, the result of the comparative experiment between the heating device according to the present embodiment and the conventional heating device will be described. The heating device used as a comparative example is a heating device that performs temperature control of the first embodiment, and performs control to always switch the temperature control temperature in the recording paper at a pressure roller cycle (62.8 mm) regardless of the number of prints. A heating device was used. For these three types of controlled heating devices, the level of gloss unevenness when the paper was continuously fed from the cold state was compared. FIG. 9 shows the experimental results.

比較例及び実施例1の構成については、実施例1にて記載のように、プリント枚数が1〜60枚の時は定着ベルト周期の光沢ムラが発生する。しかし、実施例1では連続プリント後半(61枚目以降)は、定着ベルト周期で温調温度を切り替えている。そのため、実施例1では定着ベルト周期の光沢ムラは発生しない。一方、本実施例の温度制御の加熱装置では、記録紙中における温調温度の切り替え周期を変更しているため、プリント枚数に寄らず、光沢ムラは発生しない。これにより、定着ベルト周期で発生していた光沢ムラを抑制することができる。   About the structure of a comparative example and Example 1, as described in Example 1, when the number of printed sheets is 1 to 60, gloss unevenness of the fixing belt cycle occurs. However, in the first embodiment, in the second half of continuous printing (after the 61st sheet), the temperature control temperature is switched at the fixing belt cycle. Therefore, in Example 1, uneven glossiness of the fixing belt cycle does not occur. On the other hand, in the temperature-controlled heating apparatus of this embodiment, since the temperature control temperature switching period in the recording paper is changed, gloss unevenness does not occur regardless of the number of prints. As a result, it is possible to suppress uneven gloss that has occurred in the fixing belt cycle.

本実施例の大きな特徴は、上述した認識に基づき、温調温度切り替え周期を1枚の記録紙中で変更する温度制御を行うことである。これにより、光沢ムラを抑制・防止し、連続プリントにおける画像品位の悪化を防止した定着装置及び画像形成装置を提供できるようになる。 A major feature of the present embodiment is that temperature control is performed to change the temperature control temperature switching cycle in one sheet of recording paper based on the above-described recognition. As a result, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus that suppress and prevent gloss unevenness and prevent deterioration of image quality in continuous printing.

なお、実施例1及び2では、コールドスタート(加圧ローラ21の温度が室温)の状態からの連続プリントを行った場合について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、間欠プリント時は以下に示す制御を行っても実施例1及び2と同様の効果が得られる。例えば、間欠プリント時は、プリントの間隔を測定するタイマー等でプリント間隔を測定する。そして、測定結果が所定値以下の場合には、間欠プリントの枚数を連続プリント時の枚数カウントと同様にカウントし、連続プリント時と同様の温調制御を行う。一方、プリント間隔が所定値より大きい場合は、サーミスタ24で定着ヒータ23の温度を検知し、その検知結果に応じて、温調温度の切り替え周期を変更する。これにより、加圧ローラ21の温度上昇を抑制することが可能となり、間欠プリント時も実施例1及び2と同様の効果が得られる。   In the first and second embodiments, the case where continuous printing is performed from a cold start (the temperature of the pressure roller 21 is room temperature) has been described. However, the present invention is not particularly limited thereto. For example, during intermittent printing, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained even if the following control is performed. For example, during intermittent printing, the print interval is measured by a timer or the like that measures the print interval. When the measurement result is equal to or smaller than the predetermined value, the number of intermittent prints is counted in the same manner as the number of sheets in continuous printing, and the same temperature control as in continuous printing is performed. On the other hand, when the print interval is larger than the predetermined value, the temperature of the fixing heater 23 is detected by the thermistor 24, and the temperature control temperature switching cycle is changed according to the detection result. Thereby, it becomes possible to suppress the temperature rise of the pressure roller 21, and the same effects as in the first and second embodiments can be obtained even during intermittent printing.

また、実施例1及び2における定着ベルト20及び加圧ローラ21の熱容量は、それぞれ28.5J/K、204J/Kと規定したが、特にこれに限定されるものではない。例えば熱容量が10J/K(蓄熱効果がある位の熱容量)以上であれば、同様の効果を得ることができる。   Further, the heat capacities of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 in Examples 1 and 2 are defined as 28.5 J / K and 204 J / K, respectively, but are not particularly limited thereto. For example, if the heat capacity is 10 J / K or more (heat capacity having a heat storage effect) or more, the same effect can be obtained.

また、実施例1及び2に係る画像形成装置のプロセススピードは、90mm/secと規定したが、特にこれに限定されるものではなく、プロセススピードが25mm/sec以上のものにおいても同様の効果を得ることができる。特に、プロセススピードが速いほど熱伝達が遅れるため、本発明の効果は大きくなる。   The process speed of the image forming apparatuses according to the first and second embodiments is defined as 90 mm / sec. However, the process speed is not particularly limited to this, and the same effect can be obtained even when the process speed is 25 mm / sec or more. Obtainable. In particular, since the heat transfer is delayed as the process speed increases, the effect of the present invention is increased.

また、実施例1及び2では、フルカラー画像形成装置を例に説明したが、特にこれに限定されるものではなく、モノクロ画像形成が可能な画像形成装置であってもよい。該画像形成装置における加熱装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。   In the first and second embodiments, the full-color image forming apparatus has been described as an example. However, the present invention is not particularly limited thereto, and may be an image forming apparatus capable of forming a monochrome image. Even if the present invention is applied to a heating device in the image forming apparatus, the same effect can be obtained.

また、実施例1及び2では、フィルム加熱方式の加熱装置を例に説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、電磁誘導加熱方式の加熱装置や熱容量の小さな薄肉タイプのローラ方式の加熱定着装置であってもよく、該加熱装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。   Moreover, although Example 1 and 2 demonstrated the heating apparatus of the film heating system as an example, it is not specifically limited to this. For example, it may be an electromagnetic induction heating type heating device or a thin roller type heat fixing device with a small heat capacity, and the same effect can be obtained even if the present invention is applied to the heating device.

また実施例1及び2では、画像形成装置としてプリンターを例に説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、あるいはこれらの機能を組み合わせた複合機等の画像形成装置、転写材担持体を使用し、該転写材担持体に担持された転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であってもよい。該画像形成装置における加熱装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。   In the first and second embodiments, the printer is described as an example of the image forming apparatus, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, another image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile machine, or an image forming apparatus such as a combined machine combining these functions, a transfer material carrier, and a transfer material carried on the transfer material carrier. An image forming apparatus that sequentially superimposes and transfers toner images of the respective colors may be used. Even if the present invention is applied to a heating device in the image forming apparatus, the same effect can be obtained.

実施例2における温調温度の切り替え周期を示す図The figure which shows the switching cycle of the temperature control temperature in Example 2 実施例1及び2に係る画像形成装置の概略断面図Schematic sectional view of an image forming apparatus according to Embodiments 1 and 2 従来例及び、実施例1及び2に係る加熱装置の概略断面図Schematic cross-sectional view of a heating device according to a conventional example and Examples 1 and 2 加熱装置の温度制御系を示すブロック図Block diagram showing temperature control system of heating device 実施例1における定着ベルトと加圧ローラの温度推移を示す図The figure which shows the temperature transition of the fixing belt and pressure roller in Example 1. FIG. 実施例1における定着ベルトと加圧ローラの温度推移を示す図The figure which shows the temperature transition of the fixing belt and pressure roller in Example 1. FIG. 実施例1と比較例との実験結果を示す図The figure which shows the experimental result of Example 1 and a comparative example 記録紙中の光沢ムラを説明する図Diagram explaining uneven gloss in recording paper 実施例2と比較例との実験結果を示す図The figure which shows the experimental result of Example 2 and a comparative example

符号の説明Explanation of symbols

20 定着ベルト(加熱部材に対応)
21 加圧ローラ(加圧部材に対応)
23 定着ヒータ(加熱体に対応)
24 サーミスタ(温度検知素子に対応)
25 CPU(制御手段に対応)
N 定着ニップ部
P 記録紙(転写材、被加熱材に対応)
20 Fixing belt (corresponding to heating member)
21 Pressure roller (corresponding to pressure member)
23 Fixing heater (corresponding to heating element)
24 thermistor (corresponding to temperature sensing element)
25 CPU (corresponding to control means)
N Fixing nip P Recording paper (supports transfer materials and heated materials)

Claims (3)

筒状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内面に接触するヒータと、前記定着ベルトを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、前記温度検知素子の検知温度が設定温度を維持するように前記ヒータへ供給する電力を制御する制御手段と、を有し、前記定着ニップ部でトナー像を担持する記録紙を挟持搬送しつつ記録紙上にトナー像を加熱定着する定着装置において、A cylindrical fixing belt; a heater that contacts the inner surface of the fixing belt; a pressure roller that forms a fixing nip portion with the heater via the fixing belt; and a temperature detection element that detects the temperature of the heater; Control means for controlling the power supplied to the heater so that the temperature detected by the temperature detection element maintains a set temperature, and recording is performed while nipping and conveying the recording paper carrying the toner image at the fixing nip portion. In a fixing device that heats and fixes a toner image on paper,
前記制御手段は、一枚の記録紙が前記定着ニップ部を移動する期間内で前記設定温度を前記加圧ローラの周長を周期として徐々に上昇させる第1の制御と、一枚の記録紙が前記定着ニップ部を移動する期間内で前記設定温度を前記定着ベルトの周長を周期として徐々に上昇させる第2の制御と、を設定可能であり、前記第2の制御は前記第1の制御を設定する時よりも前記加圧ローラが昇温している時に設定されることを特徴とする定着装置。  The control means includes: a first control for gradually increasing the set temperature within a period in which one sheet of recording paper moves through the fixing nip, and a period of the circumference of the pressure roller; Can be set in a period during which the fixing nip portion is moved, and the set temperature is gradually increased with the circumference of the fixing belt as a cycle. The second control is the first control. The fixing device is set when the temperature of the pressure roller is higher than when the control is set.
複数枚の記録紙を連続して定着処理する際、前記第2の制御は前記第1の制御を設定する期間よりも処理枚数が多い期間で設定されることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。2. The second control is set in a period in which the number of processed sheets is larger than a period in which the first control is set when a plurality of recording sheets are continuously fixed. Fixing device. 前記第1の制御は、記録紙が前記定着ニップ部を前記定着ベルト一周分通過した後に開始されることを特徴とする請求項1に記載の定着装置 2. The fixing device according to claim 1, wherein the first control is started after the recording paper passes through the fixing nip portion for one rotation of the fixing belt .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013113867A (en) * 2011-11-25 2013-06-10 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP6376888B2 (en) * 2014-08-08 2018-08-22 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP7181720B2 (en) * 2018-07-30 2022-12-01 キヤノン株式会社 image forming device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0816022A (en) * 1994-06-27 1996-01-19 Ricoh Co Ltd Fixing apparatus for image forming apparatus
JPH0822215A (en) * 1994-07-11 1996-01-23 Ricoh Co Ltd Fixing device for image forming device
JPH09190112A (en) * 1996-01-09 1997-07-22 Canon Inc Fixing device and image forming device
JPH11133799A (en) * 1997-10-27 1999-05-21 Canon Inc Image forming device
JP2001100588A (en) * 1999-09-28 2001-04-13 Canon Inc Heater and image forming device
JP2002311749A (en) * 2001-04-16 2002-10-25 Canon Inc Image forming device
JP2004117853A (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Canon Inc Color image forming device
JP2004126328A (en) * 2002-10-04 2004-04-22 Canon Inc Image forming apparatus
JP4250426B2 (en) * 2003-01-06 2009-04-08 キヤノン株式会社 Fixing device
JP2006011256A (en) * 2004-06-29 2006-01-12 Canon Inc Fixing device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020017452A1 (en) 2018-07-18 2020-01-23 キヤノン株式会社 Image heating device and image formation device
US11320768B2 (en) 2018-07-18 2022-05-03 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and image formation apparatus with power supply control that sets a target temperature for each of a plurality of regions of recording material
US11809104B2 (en) 2018-07-18 2023-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and image formation apparatus with power supply control that sets a target temperature for each of a plurality of regions of recording material

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