JP6573393B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic system capable of forming an image on a recording material such as a multifunction peripheral, a copying machine, a printer, and a fax machine.

電子写真方式の複写機などには、搬送される記録媒体である記録材に転写されたトナー像(未定着画像)のトナー(現像剤)を、熱によって融解して当該記録材上に融着させる定着装置(画像加熱装置)が設けられている。   In electrophotographic copying machines, the toner (developer) of a toner image (unfixed image) transferred to a recording material that is a recording medium to be conveyed is melted by heat and fused onto the recording material. A fixing device (image heating device) is provided.

定着装置としては、高速昇温させるために、加熱媒体である定着ローラを薄肉小径化したもの、樹脂フィルムの回転体に対しその内側から加熱体を圧接したもの、薄肉金属の回転体を誘導加熱により加熱するものなどが知られている。これらはいずれも加熱媒体である回転体の熱容量を小さくし、加熱効率の良い熱源で加熱しようとしたものである。   In order to increase the temperature at high speed, the fixing device has a fixing roller that is a heating medium with a small diameter, a resin film rotating body that is in pressure contact with the rotating body, and a thin metal rotating body that is induction heated. What is heated by heating is known. These are all intended to reduce the heat capacity of the rotating body, which is a heating medium, and to heat it with a heat source with good heating efficiency.

特許文献1によれば、封筒皺の発生を防止するために、加熱ローラに対する第1押圧ローラおよび第2押圧ローラの単位面積あたりの押圧力を、通常圧モードと封筒圧モードとに切り換えるための押圧切換機構部を定着部に設ける。封筒圧モードにおいて、普通紙などを定着するための通常圧モードよりも、第1押圧ローラの加熱ローラに対する単位面積あたりの押圧力および第2押圧ローラの加熱ローラに対する単位面積あたりの押圧力がともに小さくし、封筒皺の発生を防止している。   According to Patent Document 1, in order to prevent the occurrence of envelope flaws, the pressing force per unit area of the first pressing roller and the second pressing roller on the heating roller is switched between the normal pressure mode and the envelope pressure mode. A pressure switching mechanism is provided in the fixing unit. In the envelope pressure mode, both the pressing force per unit area of the first pressing roller with respect to the heating roller and the pressing force per unit area of the second pressing roller with respect to the heating roller are both higher than in the normal pressure mode for fixing plain paper or the like. The size is reduced to prevent the generation of envelope flaws.

特許文献2によれば、封筒皺の発生を防止するために、定着ニップ部N部の形状を平坦部と湾曲部が当接するニップモードから、平坦部のみが当接するニップモードに切り替える制御を行っている。   According to Patent Document 2, in order to prevent the occurrence of envelope flaws, control is performed to switch the shape of the fixing nip portion N from a nip mode in which the flat portion and the curved portion are in contact to a nip mode in which only the flat portion is in contact. ing.

特開2004−279702号公報JP 2004-279702 A 特開2013−225039号公報JP 2013-225039 A

しかしながら、上記の構成では、封筒皺を改善するためには単位面積あたりの押圧力を必要以上に下げる必要があり、このとき熱量が不足して定着不良が発生してしまう場合がある。   However, in the above configuration, in order to improve the envelope flaw, it is necessary to lower the pressing force per unit area more than necessary. At this time, the amount of heat is insufficient and fixing failure may occur.

特許文献2の構成では、加圧機構が複雑になり、湾曲部の位置精度により分離性を十分確保できない場合がある。   In the configuration of Patent Document 2, the pressurizing mechanism is complicated, and the separation accuracy may not be sufficiently secured due to the positional accuracy of the bending portion.

本発明は上記課題を鑑みて発明されたものである。本発明の目的は、封筒皺の発生を防止し、定着不良、分離不良やベルトのスリップを合わせて防ぐことにある。
する。
The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to prevent the occurrence of envelope flaws and to prevent fixing failure, separation failure and belt slip.
To do.

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、可撓性を有するエンドレスのベルトと、前記ベルトの内面に接する圧力付与部材と、前記ベルトを介して前記圧力付与部材と共にニップ部を形成する回転体と、を有し、前記ベルトが前記回転体の回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を挟持搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、を備える画像形成装置において、前記圧力付与部材は、横断面において、前記ベルトの内面に対する対向部に前記ニップ部の中心近傍における主圧部と前記主圧部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ前記主圧部からベルトに向けて突出している上流側突起部および下流側突起部を有し、前記上流側突起部と前記下流側突起部と前記主圧部とが前記ベルトの内面に接するように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第1の加圧モードと、前記上流側突起部と前記下流側突起部とが前記ベルトの内面に接し前記主圧部は前記ベルトの内面に接しないように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第2の加圧モードと、を切り替えることが可能な変更機構と、使用する記録材に関して取得した記録材情報に基づいて前記変更機構を制御して前記第1の加圧モードと前記第2の加圧モードとの切り替えを実行する実行部と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms a toner image on a recording material, a flexible endless belt, and an inner surface of the belt. A pressure applying member that is in contact with the rotating member that forms a nip portion together with the pressure applying member via the belt, and the belt rotates by the rotation of the rotating member and carries a toner image at the nip portion. And a fixing unit that fixes the toner image on the recording material by heating while nipping and conveying the recording material. A main pressure portion in the vicinity of the center of the recording medium, and an upstream protrusion and a downstream side projecting from the main pressure portion toward the belt on the upstream side and the downstream side in the recording material conveyance direction, respectively The pressure applying member and the rotating body are relatively disposed through the belt so that the upstream protrusion, the downstream protrusion, and the main pressure portion are in contact with the inner surface of the belt. The first pressure mode in a pressurized state, the pressure application so that the upstream protrusion and the downstream protrusion are in contact with the inner surface of the belt, and the main pressure portion is not in contact with the inner surface of the belt. A change mechanism capable of switching between a second pressurizing mode in which the member and the rotating body are relatively pressurized via the belt, and recording material information acquired regarding the recording material to be used. And an execution unit that controls the change mechanism to execute switching between the first pressurization mode and the second pressurization mode.

本発明によれば、封筒皺の発生を防止し、定着不良、分離不良やベルトのスリップを合わせて防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of envelope flaws and prevent fixing failure, separation failure and belt slip.

第1実施例の画像形成装置の制御フローチャートControl flow chart of image forming apparatus of first embodiment 画像形成装置の一例の構成模型図Configuration model diagram of an example of an image forming apparatus 定着装置の斜視図Perspective view of fixing device (a)は定着装置の正面図、(b)は同装置の縦断正面図(A) is a front view of the fixing device, (b) is a longitudinal front view of the device. (a)は定着装置の要部の横断面図、(b)は(a)の部分的拡大図、(c)は加圧パッドの横断面図(A) is a cross-sectional view of the main part of the fixing device, (b) is a partially enlarged view of (a), and (c) is a cross-sectional view of the pressure pad. (a)と(b)は定着装置の左側面図と一部切り欠きの左側面図(A) and (b) are a left side view of the fixing device and a left side view of a partly cutout. (a)と(b)は定着装置の右側面図と一部切り欠きの右側面図(A) and (b) are a right side view of the fixing device and a right side view of a partly cutout. 定着ベルトの層構造模式図Schematic diagram of fixing belt layer structure 偏心カムの形状説明図Eccentric cam shape illustration 加圧構成・圧力減少構成・圧解除構成におけるベルトユニット位置の説明図Explanatory drawing of belt unit position in pressurization configuration, pressure reduction configuration, and pressure release configuration 通常圧モード(第1の加圧モード)における封筒皺の発生メカニズムを説明する図The figure explaining the generation | occurrence | production mechanism of the envelope flaw in normal pressure mode (1st pressurization mode) 封筒圧モード(第2の加圧モード)における封筒皺の発生メカニズムを説明する図The figure explaining the generation | occurrence | production mechanism of the envelope flaw in envelope pressure mode (2nd pressurization mode) 制御系統のブロック図Block diagram of control system 定着装置の制御フローチャートFixing device control flowchart 第2実施例の制御を説明するためのフローチャートFlow chart for explaining the control of the second embodiment. 第3実施例の制御を説明するためのフローチャートFlow chart for explaining the control of the third embodiment. 第4実施例における定着装置の構成説明図Structural explanatory diagram of the fixing device in the fourth embodiment 第5実施例における定着装置の構成説明図Structural explanatory diagram of the fixing device in the fifth embodiment

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、画像形成装置として、複数ドラムを有する電子写真方式カラー複写機の例を説明する。しかし、本発明は、これに限らず、各種方式の電子写真複写機、あるいはプリンタ、モノカラー方式、電子写真以外の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, an example of an electrophotographic color copier having a plurality of drums will be described as an image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can also be applied to various types of electrophotographic copying machines, printers, monocolor systems, and image forming apparatuses other than electrophotography.

また、以下の説明においては、封筒状の記録材とは、封筒のような複数枚重なり、折り目がある袋状体の被記録媒体をいい、以下、単に封筒という。また、封筒状以外の記録材とは、トランスペアレンシィー用紙を含む1枚シート状の通常紙をいい、以下、単に普通紙という。また、これらの被記録媒体をまとめて用紙ともいう。   In the following description, an envelope-shaped recording material refers to a bag-shaped recording medium having a plurality of overlapping folds, such as an envelope, and is simply referred to as an envelope hereinafter. The recording material other than the envelope shape refers to a single sheet of normal paper including transparency paper, and hereinafter simply referred to as plain paper. These recording media are also collectively referred to as paper.

《第1実施例》
(1)画像形成装置例
図2は本実施例におけるカラー複写機の構成略図である。Aはリーダ部、Bはプリンタ部、Cは操作部、DはPC(パソコン)やプリントサーバ等の外部機器である。リーダ部Aで原稿ORの画像情報を光電読取りし、プリンタ部Bでその読取り画像情報に対応した画像を用紙Pに形成して画像形成物として出力する。
<< First Example >>
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a color copying machine in this embodiment. A is a reader unit, B is a printer unit, C is an operation unit, and D is an external device such as a PC (personal computer) or a print server. The reader unit A photoelectrically reads the image information of the original OR, and the printer unit B forms an image corresponding to the read image information on the paper P and outputs it as an image formed product.

リーダ部Aにおいて、原稿台ガラス50上に置かれた原稿ORは、読取光学系ユニット51の光源52によって照射され、光学系53を介してCCDセンサ54に結像される。読取光学系ユニット51は矢印55の方向に移動(副走査移動)して、原稿ORの画像情報を光電読取りしてライン毎の電気信号データ列に変換する。CCDセンサ54により得られた画像信号はリーダ画像処理部56を介してプリンタ部Bのプリンタ制御部(実行部:以下、制御部と記す)57に送られ、制御部57でプリンタ部Bにあわせた画像処理がされる。また、制御部57は画像信号として外部機器Dからの外部入力も受けられる。   In the reader unit A, the document OR placed on the document table glass 50 is irradiated by the light source 52 of the reading optical system unit 51 and imaged on the CCD sensor 54 through the optical system 53. The reading optical system unit 51 moves in the direction of the arrow 55 (sub-scanning movement), photoelectrically reads the image information of the original OR, and converts it into an electric signal data string for each line. An image signal obtained by the CCD sensor 54 is sent to a printer control unit (execution unit: hereinafter referred to as a control unit) 57 of the printer unit B via the reader image processing unit 56, and is adjusted to the printer unit B by the control unit 57. Image processing is performed. The control unit 57 also receives an external input from the external device D as an image signal.

操作部Cまたは外部機器Dを入力部として使用する用紙種(記録材種)の情報(サイズ、坪量、種類など)が制御部57に設定可能である。制御部57は、これらの情報(記録材設定情報)から設定された用紙の種類、坪量などの情報をプリンタ部Bの動作制御に反映することができる。   Information (size, basis weight, type, etc.) of the paper type (recording material type) using the operation unit C or the external device D as an input unit can be set in the control unit 57. The control unit 57 can reflect information such as the paper type and basis weight set from these pieces of information (recording material setting information) in the operation control of the printer unit B.

次にプリンタ部Bの説明を行う。リーダ画像処理部56からの画像信号は制御部57によりPWM(パルス幅変調)されたレーザービームに変換される。ポリゴンスキャナ58でレーザービームを走査して、画像形成部Pa〜Pdの感光ドラム61に照射される。Paはイエロー色(Y)画像形成部、Pbはマゼンタ色(M)画像形成部、Pcはシアン色(C)画像形成部、Pdはブラック色(Bk)画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を形成する。   Next, the printer unit B will be described. The image signal from the reader image processing unit 56 is converted by the control unit 57 into a laser beam subjected to PWM (pulse width modulation). The polygon scanner 58 scans the laser beam and irradiates the photosensitive drum 61 of the image forming portions Pa to Pd. Pa is a yellow (Y) image forming unit, Pb is a magenta (M) image forming unit, Pc is a cyan (C) image forming unit, and Pd is a black (Bk) image forming unit. Form an image.

画像形成部Pa〜Pdの機構構成は略同一なので、以下では、Y画像形成部Paについて代表して説明して、他の画像形成部Pb〜Pdにおける構成機器に対する符号の加入および説明は省略する。   Since the mechanism configurations of the image forming units Pa to Pd are substantially the same, the Y image forming unit Pa will be representatively described below, and the addition and description of reference numerals for the constituent devices in the other image forming units Pb to Pd will be omitted. .

Y画像形成部Paにおいて、感光ドラム61には、ポリゴンスキャナ58からのレーザービームによってその表面に静電潜像が形成される。62は1次帯電器であり、感光ドラム61の表面を所定の電位に帯電させて静電潜像形成の準備を施す。63は現像器であり、感光ドラム61上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。64は転写ローラ(ロール)であり、中間転写ベルト66の背面から放電を行いトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。これにより、感光ドラム61上のトナー像を中間転写ベルト66上へ転写する。転写後の感光ドラム61は、クリーナー65でその表面を清掃される。   In the Y image forming portion Pa, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 61 by the laser beam from the polygon scanner 58. Reference numeral 62 denotes a primary charger, which charges the surface of the photosensitive drum 61 to a predetermined potential and prepares for formation of an electrostatic latent image. A developing unit 63 develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 61 to form a toner image. A transfer roller (roll) 64 discharges from the back surface of the intermediate transfer belt 66 and applies a primary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner. As a result, the toner image on the photosensitive drum 61 is transferred onto the intermediate transfer belt 66. The surface of the photosensitive drum 61 after the transfer is cleaned with a cleaner 65.

また、中間転写ベルト66上のトナー像は次の画像形成部Pb〜Pdに順次に搬送され、M、C、Bkの順に、画像形成部Pb、Pc、Pdにて形成された各色のトナー像が転写され、4色重畳の画像が中間転写ベルト表面に形成される。Bk画像形成部Pdを通過したトナー像は、2次転写内ローラ67と2次転写外ローラと68で構成される2次転写部において、中間転写ベルト66上のトナー像がトナーと逆極性の2次転写電界により用紙Pに2次転写される。   The toner images on the intermediate transfer belt 66 are sequentially conveyed to the next image forming units Pb to Pd, and the toner images of the respective colors formed by the image forming units Pb, Pc, and Pd in the order of M, C, and Bk. Is transferred, and a four-color superimposed image is formed on the surface of the intermediate transfer belt. The toner image that has passed through the Bk image forming portion Pd is a toner image on the intermediate transfer belt 66 having a polarity opposite to that of the toner in a secondary transfer portion composed of a secondary transfer inner roller 67, a secondary transfer outer roller, and 68. Secondary transfer is performed on the paper P by the secondary transfer electric field.

用紙Pは予めの選択指定に対応する用紙が収容されている複数の記録材収容部としての給紙カセット69又は同70から一枚分給送されて搬送路71aにより搬送されて所定の制御タイミングにて2次転写部に導入される。   The sheet P is fed by one sheet from a plurality of sheet feeding cassettes 69 or 70 serving as recording material storage units in which sheets corresponding to a pre-selected specification are stored, and is transported by a transport path 71a, and has a predetermined control timing. Is introduced into the secondary transfer portion.

2次転写部を通った用紙Pは搬送路71bにより搬送されて定着装置(定着部、定着器)Fに導入されてトナー像の定着処理を受ける。定着装置Fを出た用紙Pは片面印刷モードである場合には、搬送路71cに導入されて排出トレイ72上に片面画像形成物として排出される。   The sheet P that has passed through the secondary transfer unit is conveyed by a conveyance path 71b and is introduced into a fixing device (fixing unit, fixing unit) F to be subjected to a toner image fixing process. When the sheet P exiting the fixing device F is in the single-sided printing mode, the sheet P is introduced into the conveyance path 71c and discharged onto the discharge tray 72 as a single-sided image formed product.

両面印刷モードである場合には、定着装置Fを出た片面画像形成済みの用紙Pが両面搬送路71dに導入され、スイッチバック搬送されて搬送路71aに再導入される。これにより、当該用紙Pが2次転写部に対して表裏反転された状態で再導入され、以後は、片面印刷モードの場合と同様の搬送経路を搬送されて排出トレイ72上に両面画像形成物として排出される。   In the double-sided printing mode, the sheet P on which the single-sided image is formed exiting the fixing device F is introduced into the double-sided conveyance path 71d, is switched back and is reintroduced into the conveyance path 71a. As a result, the paper P is reintroduced in a state where the paper P is turned upside down with respect to the secondary transfer portion, and thereafter, the paper P is transported through the same transport path as in the single-sided printing mode and is formed on the discharge tray 72 on the double-sided image formed product As discharged.

(2)定着装置
図3は定着装置Fの斜視図、図4の(a)と(b)は同装置Fの正面図と縦断正面図である。図5の(a)は図4の(a)における(5)−(5)線に沿う拡大右側面図、(b)は(a)の部分的な拡大図、(c)は圧力付与部材(加圧パッド)の横断面図である。図6の(a)と(b)は同装置Fの左側面図と一部切り欠きの左側面図である。図7の(a)と(b)は同装置Fの右側面図と一部切り欠きの右側面図である。
(2) Fixing Device FIG. 3 is a perspective view of the fixing device F, and FIGS. 4A and 4B are a front view and a longitudinal front view of the device F, respectively. 5A is an enlarged right side view taken along line (5)-(5) in FIG. 4A, FIG. 5B is a partial enlarged view of FIG. 5A, and FIG. 5C is a pressure applying member. It is a cross-sectional view of (pressure pad). 6A and 6B are a left side view of the apparatus F and a left side view with a part cut away. 7A and 7B are a right side view of the apparatus F and a right side view partially cut away.

以下の説明において、定着装置Fまたはこれを構成している部材の長手方向とは用紙搬送路面内において用紙搬送方向(記録材搬送方向)aに直交する方向に平行な方向である。また短手方向とは用紙搬送方向aに平行な方向である。定着装置Fに関し、正面とは装置を用紙入口側からみた面、背面とはその反対側の面(用紙出口側)、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは用紙搬送方向aに関して上流側と下流側である。   In the following description, the longitudinal direction of the fixing device F or a member constituting the fixing device F is a direction parallel to a direction orthogonal to the paper transport direction (recording material transport direction) a in the paper transport path surface. The short direction is a direction parallel to the paper conveyance direction a. Regarding the fixing device F, the front means the surface when the device is viewed from the paper entrance side, the back is the opposite surface (paper exit side), and the left and right are the left or right when the device is viewed from the front. The upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side in the paper transport direction a.

本実施例の定着装置Fは、誘導加熱によるベルト加熱方式の画像加熱装置であり、大別して、下記のような部材や機構を有している。   The fixing device F of the present embodiment is an image heating device of a belt heating method by induction heating, and roughly includes the following members and mechanisms.

a:用紙Pのトナー像担持面と接触する第1の回転体(定着部材)としての可撓性を有するエンドレスベルト(以下、定着ベルトあるいはベルトと記す)6を含む加熱アセンブリ(ベルトユニット)1
b:ベルト6に対向する第2の回転体(加圧部材)としての弾性を有する加圧ローラ2
c:ベルト6を加熱する加熱源としてのコイルユニット(誘導加熱装置、磁束発生手段)3
d:ベルト6と加圧ローラ2とを圧接させて用紙上(記録材上)のトナー像を加熱(画像加熱処理;定着)するニップ部Nを形成する加圧機構4
e:加圧機構4によるニップ部Nの圧力を変更する変更機構
上記のような部材や機構は定着装置Fの装置シャーシ5の左右の側板5L・5R間に配設されている。
a: Heating assembly (belt unit) 1 including a flexible endless belt (hereinafter referred to as a fixing belt or a belt) 6 as a first rotating body (fixing member) in contact with the toner image carrying surface of the paper P
b: Pressure roller 2 having elasticity as a second rotating body (pressure member) facing the belt 6
c: Coil unit (induction heating device, magnetic flux generating means) 3 as a heating source for heating the belt 6
d: Pressurizing mechanism 4 for forming a nip portion N that presses the belt 6 and the pressure roller 2 to heat (image heating processing; fixing) the toner image on the paper (on the recording material).
e: Changing mechanism for changing the pressure of the nip portion N by the pressurizing mechanism 4 The above-described members and mechanisms are disposed between the left and right side plates 5L and 5R of the apparatus chassis 5 of the fixing apparatus F.

(2−1)加熱アセンブリ1
加熱アセンブリ1は、円筒状で可撓性を有する定着ベルト6を有する。ベルト6はコイルユニット3から発生される磁界(磁場、磁束)が存在する領域を通過したときに電磁誘導で発熱する磁性部材(金属層、導電部材)を有する。また、ベルト6の内部に挿入された金属製のステー7を有する。ステー7の下面には長手に沿って圧力付与部材としての加圧パッド(ニップパッド)8が取り付けられている。
(2-1) Heating assembly 1
The heating assembly 1 has a fixing belt 6 that is cylindrical and flexible. The belt 6 has a magnetic member (metal layer, conductive member) that generates heat by electromagnetic induction when passing through a region where a magnetic field (magnetic field, magnetic flux) generated from the coil unit 3 exists. In addition, a metal stay 7 inserted into the belt 6 is provided. A pressure pad (nip pad) 8 as a pressure applying member is attached to the lower surface of the stay 7 along the longitudinal direction.

パッド8はベルト6と加圧ローラ2との間に所定の押圧力を作用させてニップ部(定着部、定着ニップ部)Nを形成する部材であり、耐熱性樹脂製である。パッド8は横断面においてベルト6の内面に対する対向部が、図5の(b)・(c)のように、上流側突起部8a、主圧部8b、下流側突起部8cから構成されている。即ち、パッド8は、ニップ部Nの上流部に上流側突起部8aなる凸部、ニップ部Nの下流部に下流側突起部8cなる凸部を有し、その両凸部8a・8bの間に主圧部8bを有する構成になっている。主圧部8bは、必ずしも平坦である必要はなく、上流側突起部8a先端と下流側突起部8c先端を平面で結んだ部分よりも、ベルト6内面に対して遠くなっていればよい。   The pad 8 is a member that forms a nip portion (fixing portion, fixing nip portion) N by applying a predetermined pressing force between the belt 6 and the pressure roller 2, and is made of a heat resistant resin. As shown in FIGS. 5B and 5C, the pad 8 has a cross section in which a portion facing the inner surface of the belt 6 is composed of an upstream protrusion 8a, a main pressure portion 8b, and a downstream protrusion 8c. . That is, the pad 8 has a convex portion that is an upstream protruding portion 8a at the upstream portion of the nip portion N, and a convex portion that is a downstream protruding portion 8c at the downstream portion of the nip portion N, and between the convex portions 8a and 8b. The main pressure portion 8b is included. The main pressure portion 8b does not necessarily need to be flat, and may be farther from the inner surface of the belt 6 than a portion connecting the tip of the upstream projection 8a and the tip of the downstream projection 8c with a flat surface.

より詳しくは、パッド8はベルト6を挟んで加圧ローラ2に向けて相対的に圧力を付与してニップ部Nを形成するように構成された圧力付与部材である。そして、パッド8は、横断面において、ベルト6の内面に対する対向部にニップ部Nの中心近傍における主圧部8bとその主圧部8bを中にして用紙搬送方向aの上流側と下流側とに主圧部8bからベルト6に向けて突出している凸部3a・3cを有している。また、パッド8は圧をかけた時の撓みを補正するためにクラウンが付けてあり、本実施例で用いたクラウン量はパッド8の長手中央と端部(中央から200mmの位置)で1.6mmである。   More specifically, the pad 8 is a pressure applying member configured to form a nip portion N by relatively applying pressure toward the pressure roller 2 with the belt 6 interposed therebetween. In the cross section, the pad 8 has a main pressure portion 8b near the center of the nip portion N at a portion facing the inner surface of the belt 6, and an upstream side and a downstream side in the sheet conveying direction a with the main pressure portion 8b being inside. Are provided with convex portions 3a and 3c projecting from the main pressure portion 8b toward the belt 6. The pad 8 has a crown for correcting the bending when pressure is applied, and the crown amount used in this embodiment is 1. at the longitudinal center and the end (position of 200 mm from the center) of the pad 8. 6 mm.

ステー7はニップ部Nに圧力を加えるために剛性が必要であるため、本実施例では鉄製である。また、ステー7の上面側(コイルユニット3側)には、ベルト6を効率的に加熱するために誘導磁場をベルト6に集中させるための磁性体コア(内側の磁性コア)9がステー7の長手にわたって配設されている。   Since the stay 7 needs rigidity to apply pressure to the nip portion N, it is made of iron in this embodiment. Also, on the upper surface side (coil unit 3 side) of the stay 7, there is a magnetic core (inner magnetic core) 9 for concentrating the induction magnetic field on the belt 6 in order to efficiently heat the belt 6. It is arranged over the length.

ステー7の左右の両端部がそれぞれベルト6の左右の両端部から外方に突出している。その両端部に対してそれぞれ左右対称形状のフランジ部材(定着フランジ)10L・10Rが嵌着されている。フランジ部材10L・10Rはベルト6の長手方向(幅方向:左右方向)への移動および周方向の形状を規制する規制部材である。ベルト6は上記のステー7・パッド8・コア9の組立て物に対してルーズに外嵌されている。ベルト6の長手方向への移動はフランジ部材10L・10Rの内向き面により規制される。   The left and right ends of the stay 7 protrude outward from the left and right ends of the belt 6, respectively. The left and right symmetrical flange members (fixing flanges) 10L and 10R are fitted to both ends. The flange members 10L and 10R are regulating members that regulate the movement of the belt 6 in the longitudinal direction (width direction: left-right direction) and the shape in the circumferential direction. The belt 6 is loosely fitted around the assembly of the stay 7, the pad 8 and the core 9. Movement of the belt 6 in the longitudinal direction is restricted by the inward surfaces of the flange members 10L and 10R.

ベルト6は、後述するように、基層6a(図8)が電磁誘導発熱する金属で構成されている。そのため、回転状態のベルト6の長手方向への寄りを規制するための手段としては、ベルト6の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部を有するフランジ部材10L・10Rを設ければ十分である。これにより、定着装置Fの構成を簡略化できるという利点がある。   As will be described later, the base layer 6a (FIG. 8) of the belt 6 is made of a metal that generates heat by electromagnetic induction. Therefore, it is sufficient to provide flange members 10 </ b> L and 10 </ b> R having flange portions that simply receive the end portions of the belt 6 as means for restricting the shift of the belt 6 in the rotational direction in the longitudinal direction. Thereby, there is an advantage that the configuration of the fixing device F can be simplified.

パッド8の長手中央部にはベルト6の温度を検知する温度検知手段(温度検出素子)としてのサーミスタ等の温度センサTHが弾性を有する支持部材11を介して配設されている。センサTHはベルト6の内面に対して部材11により弾性的に当接している。これにより、回転されるベルト6のセンサ当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしてもセンサTHがこれに追従してベルト6の内面との良好な接触状態が維持される。   A temperature sensor TH such as a thermistor as temperature detecting means (temperature detecting element) for detecting the temperature of the belt 6 is disposed through a support member 11 having elasticity at the center of the longitudinal direction of the pad 8. The sensor TH is in elastic contact with the inner surface of the belt 6 by the member 11. As a result, even if a position variation such as the sensor contact surface of the rotating belt 6 undulates, the sensor TH follows this and maintains a good contact state with the inner surface of the belt 6.

加熱アセンブリ1はフランジ部材10L・10Rをそれぞれ側板5L・5Rに配設されている縦方向のガイドスリット部5aに係合させて配設されている。したがって、加熱アセンブリ1は全体に側板5L・5R間においてスリット部5aに沿って上下方向に移動可能な自由度を有する。   The heating assembly 1 is disposed by engaging the flange members 10L and 10R with the longitudinal guide slit portions 5a disposed on the side plates 5L and 5R, respectively. Accordingly, the heating assembly 1 as a whole has a degree of freedom to be movable in the vertical direction along the slit portion 5a between the side plates 5L and 5R.

図8はベルト6の層構成を示す模型図である。本実施例では、ベルト6は内径が30mmで電気鋳造法によって製造したニッケル基層(磁性部材、金属層)6aを有している。この基層6aの厚みは40μmである。基層6aの外周には弾性層6bとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。層6bの厚さは100〜1000μmの範囲内で設定するのが好ましい。   FIG. 8 is a model diagram showing the layer structure of the belt 6. In this embodiment, the belt 6 has a nickel base layer (magnetic member, metal layer) 6a having an inner diameter of 30 mm and manufactured by electroforming. The thickness of the base layer 6a is 40 μm. A heat-resistant silicone rubber layer is provided as an elastic layer 6b on the outer periphery of the base layer 6a. The thickness of the layer 6b is preferably set within a range of 100 to 1000 μm.

本実施例では、ベルト6の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、層6bの厚みは300μmとされている。シリコーンゴムは、JIS−A20度の硬度を持ち、熱伝導率は0.8W/mKである。更に層6bの外周には、表面離型層6cとしてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が30μmの厚みで設けられている。   In this embodiment, the thickness of the layer 6b is set to 300 μm in consideration of reducing the heat capacity of the belt 6 to shorten the warm-up time and obtaining a suitable fixed image when fixing a color image. Silicone rubber has a hardness of 20 degrees JIS-A and a thermal conductivity of 0.8 W / mK. Further, on the outer periphery of the layer 6b, a fluororesin layer (for example, PFA or PTFE) is provided as a surface release layer 6c with a thickness of 30 μm.

基層6aの内面側には、ベルト内面とセンサTHとの摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層(滑性層)6dを10〜50μmの厚みで設けても良い。本実施例では、層6dとしてポリイミドの層を20μmの厚みで設けた。   In order to reduce the sliding friction between the inner surface of the belt and the sensor TH, a resin layer (sliding layer) 6d such as fluororesin or polyimide may be provided on the inner surface side of the base layer 6a with a thickness of 10 to 50 μm. In this example, a polyimide layer having a thickness of 20 μm was provided as the layer 6d.

ベルト6は全体的に低熱容量で可撓性(弾性)を有し、自由状態においては円筒形状を保持している。金属層6aにはニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などの金属を選択可能である。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。金属層6aの厚みは、ユニット3の後述する励磁コイル15に流す高周波電流の周波数と金属層6aの透磁率・導電率に応じて調整して良く、5〜200μm程度の間で設定すると良い。   The belt 6 as a whole has a low heat capacity and flexibility (elasticity), and maintains a cylindrical shape in a free state. In addition to nickel, a metal such as an iron alloy, copper, or silver can be selected for the metal layer 6a. Moreover, the structure of laminating | stacking these metals on a resin base layer may be sufficient. The thickness of the metal layer 6a may be adjusted according to the frequency of a high-frequency current that flows in an exciting coil 15 (to be described later) of the unit 3 and the permeability / conductivity of the metal layer 6a, and may be set between about 5 and 200 μm.

(2−2)加圧ローラ2
加圧ローラ2は加熱アセンブリ1の下側において、軸線方向をアセンブリ1の長手方向にほぼ平行にして、側板5L・5R間に軸受12を介して回転可能に配設されている。
(2-2) Pressure roller 2
The pressure roller 2 is disposed on the lower side of the heating assembly 1 so as to be rotatable between the side plates 5L and 5R via a bearing 12 with the axial direction being substantially parallel to the longitudinal direction of the assembly 1.

本実施例において、ローラ2は、長手方向中央部の径が20mmで両端部の径が19mmである鉄合金製の芯金2aに弾性層2bとしてシリコーンゴム層を設けた、外径が30mmのクラウン形状を有している弾性ローラである。表面は離型層2cとしてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が30μmの厚みで設けられる。ローラ2の長手方向中央部における硬度は、ASK−C70°である。   In this embodiment, the roller 2 has a core rubber 2a made of iron alloy having a diameter of 20 mm in the longitudinal direction and a diameter of both ends of 19 mm, and a silicone rubber layer provided as an elastic layer 2b. The outer diameter is 30 mm. An elastic roller having a crown shape. On the surface, a fluororesin layer (for example, PFA or PTFE) is provided as a release layer 2c with a thickness of 30 μm. The hardness at the center in the longitudinal direction of the roller 2 is ASK-C70 °.

芯金2aの右側の端部にはギア13が固定して配設されている。このギア13に対して制御部57で制御される駆動モータM1の駆動力が伝達手段(不図示)を介して伝達されて、ローラ2が駆動回転体として図5において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。   A gear 13 is fixedly disposed at the right end of the cored bar 2a. The driving force of the driving motor M1 controlled by the control unit 57 is transmitted to the gear 13 via a transmitting means (not shown), and the roller 2 is driven in the counterclockwise direction indicated by the arrow in FIG. It is rotationally driven at a speed of

(2−3)コイルユニット3
コイルユニット3はベルト6を誘導加熱する加熱器(誘導加熱手段)であり、加熱アセンブリ1の上面側、即ち加熱アセンブリ1のローラ2側とはほぼ180°反対側に配設されている。コイルユニット3はベルト6の長手方向に沿って長いハウジング14の内部に励磁コイル(磁束を生ずるコイル)15、磁性体コア16等を組み付けたものである。
(2-3) Coil unit 3
The coil unit 3 is a heater for induction heating of the belt 6 (induction heating means), and is disposed on the upper surface side of the heating assembly 1, that is, on the side opposite to the roller 2 side of the heating assembly 1 approximately 180 °. The coil unit 3 includes an exciting coil (coil that generates magnetic flux) 15, a magnetic core 16, and the like in a long housing 14 along the longitudinal direction of the belt 6.

ハウジング14は左右方向を長手とする横長箱型で耐熱樹脂製の成型品(電気絶縁性の樹脂のモールド部材)である。ハウジング14の底板14a側がベルト6に対する対向面である。底板61aは横断面においてベルト6の外周面の略半周範囲に沿うようにハウジング14の内側に湾曲している。   The housing 14 is a horizontally long box-shaped molded product made of heat-resistant resin (an electrically insulating resin mold member) having a longitudinal direction in the left-right direction. The bottom plate 14 a side of the housing 14 is a surface facing the belt 6. The bottom plate 61a is curved inward of the housing 14 so as to follow a substantially half-circumferential range of the outer peripheral surface of the belt 6 in the cross section.

コイルユニット3はハウジング14の両端部が加熱アセンブリ1の左右のフランジ部材10L・10Rにブラケット17を介して受け止められている。これにより、ハウジング14の底板14aがベルト6の上面に対して所定のギャップ(隙間)αを存して対面している。コイルユニット3はハウジング14の左右の側板がそれぞれの側のフランジ部材10L・10Rにワイヤーバネ(不図示)で括りつけられている。つまり、コイルユニット3は加熱アセンブリ1と一体化されている。   In the coil unit 3, both end portions of the housing 14 are received by the left and right flange members 10 </ b> L and 10 </ b> R of the heating assembly 1 through brackets 17. Thus, the bottom plate 14a of the housing 14 faces the upper surface of the belt 6 with a predetermined gap (gap) α. In the coil unit 3, the left and right side plates of the housing 14 are tied to the flange members 10L and 10R on the respective sides by wire springs (not shown). That is, the coil unit 3 is integrated with the heating assembly 1.

従って、加熱アセンブリ1のフランジ部材10L・10Rが後述するように加圧されて沈みこむとコイルユニット3もギャップαを維持したまま一緒に沈みこむ。また、フランジ部材10L・10Rが減圧または圧力解除されて浮くとコイルユニット3もギャップαを維持したまま一緒に浮く。   Accordingly, when the flange members 10L and 10R of the heating assembly 1 are pressurized and sink as described later, the coil unit 3 also sinks together while maintaining the gap α. Further, when the flange members 10L and 10R are floated by being depressurized or released, the coil unit 3 is also floated together while maintaining the gap α.

コイル15は、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長・船底状にしてベルト6の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。そして、ハウジング内側に湾曲している底板14aの内面に当てがわれてハウジング内部に収められている。コイル15には、制御部57で制御される電源装置(励磁回路)103から高周波電流が印加される。   The coil 15 is formed by using, for example, a litz wire as an electric wire, which is horizontally long and shaped like a ship bottom and is opposed to a part of the peripheral surface and side surface of the belt 6. And it is applied to the inner surface of the bottom plate 14a that is curved to the inside of the housing and is housed inside the housing. A high frequency current is applied to the coil 15 from a power supply device (excitation circuit) 103 controlled by the control unit 57.

コア16は、コイル15によって発生した磁界がベルト6の金属層(導電層)以外に実質漏れないようにコイル15を覆わせた外側の磁性体コア(外側の磁性コア)である。そして、コア16はベルト6の長手方向に沿って配設されており、かつ、用紙搬送方向aに直交する方向に複数に分割されて並んで配置されており、コイル15の巻き中心部と周囲を囲むように構成されている。   The core 16 is an outer magnetic core (outer magnetic core) that covers the coil 15 so that the magnetic field generated by the coil 15 does not substantially leak outside the metal layer (conductive layer) of the belt 6. The core 16 is disposed along the longitudinal direction of the belt 6 and is divided into a plurality of lines in a direction orthogonal to the paper transport direction a, and is arranged around the winding center portion of the coil 15 and the surrounding area. It is comprised so that it may surround.

複数に分割されているコア16は、装置に使用可能な最大幅サイズの用紙よりも幅狭の用紙が通紙されたときの非通紙部昇温を抑制するために、非通紙部に対応する部分の分割コアが移動機構(不図示)によりコイル6との隙間を広げる方向に移動される。これにより、非通紙部に対応する部分のベルト6を通過する磁束密度を低め、そのベルト部分の発熱量を低下させている。この分割コアの移動制御は本発明の要点外であるから詳細な説明は省略する。   The core 16 divided into a plurality is provided in a non-sheet passing portion in order to suppress a temperature rise in the non-sheet passing portion when a paper having a width smaller than that of the maximum width size usable in the apparatus is passed. The corresponding portion of the split core is moved in a direction to widen the gap with the coil 6 by a moving mechanism (not shown). As a result, the magnetic flux density passing through the belt 6 in the portion corresponding to the non-sheet passing portion is lowered, and the amount of heat generated in the belt portion is reduced. Since the movement control of the split core is out of the gist of the present invention, a detailed description is omitted.

(2−4)加圧機構4と変更機構
加圧機構4は、本実施例においては、加熱アセンブリ1のパッド8を、ベルト6を介してローラ2に所定の押圧力(圧力)で加圧してベルト6とローラ2との間に所定のニップ部Nを形成する加圧手段である。本実施例においてはこの加圧機構4の圧力を変更機構により変更可能に構成してある。
(2-4) Pressurizing mechanism 4 and changing mechanism In this embodiment, the pressurizing mechanism 4 presses the pad 8 of the heating assembly 1 to the roller 2 with a predetermined pressing force (pressure) via the belt 6. The pressure means for forming a predetermined nip N between the belt 6 and the roller 2. In the present embodiment, the pressure of the pressurizing mechanism 4 can be changed by a changing mechanism.

以下、具体的な機構構成を説明する。側板5L・5Rの外側の上部には、それぞれ、左右対称に加圧部材としての左右一対の前後方向(用紙搬送方向)に長い加圧レバー18L・18Rが配設されている。   Hereinafter, a specific mechanism configuration will be described. A pair of left and right pressure levers 18L and 18R that are long in the front-rear direction (paper conveyance direction) as pressure members are disposed on the outer upper portions of the side plates 5L and 5R, respectively.

レバー18Lはフランジ部材10Lの被加圧部10aの上側に位置しており、後端部はフランジ部材10Lよりも後方において側板5Lに対して支持軸18aを中心に上下方向に回動可能に枢着されている。即ち、レバー18Lは支持軸18aを支点としてフランジ部材10Lの被加圧部10aを圧接する方向、もしくは被加圧部10aから離間する方向に動作できるようになっている。レバー18Lの前端部はフランジ部材10Lよりも前側に位置している。レバー18Lは側板5Lとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス19Lのばね19aのばね力で軸18aを中心に下方へ常時回動付勢されている。   The lever 18L is positioned above the pressurized portion 10a of the flange member 10L, and the rear end portion pivots so as to be rotatable in the vertical direction about the support shaft 18a with respect to the side plate 5L behind the flange member 10L. It is worn. That is, the lever 18L can operate in a direction in which the pressed portion 10a of the flange member 10L is pressed against the supporting shaft 18a or in a direction away from the pressed portion 10a. The front end of the lever 18L is located on the front side of the flange member 10L. The lever 18L is always urged to rotate downward about the shaft 18a by the spring force of a spring 19a of a spring-loaded screw 19L as an urging member disposed between the lever 18L and the side plate 5L.

レバー18Rはフランジ部材10Rの被加圧部10aの上側に位置しており、後端部はフランジ部材10Rよりも後方において側板5Rに対して支持軸18aを中心に上下方向に回動可能に枢着されている。即ち、レバー18Rは支持軸18aを支点としてフランジ部材10Rの被加圧部10aを圧接する方向、もしくは被加圧部10aから離間する方向に動作できるようになっている。レバー18Rの前端部はフランジ部材10Rよりも前側に位置している。レバー18Rは側板5Rとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス19Rのばね19aのばね力で軸18aを中心に下方へ常時回動付勢されている。   The lever 18R is positioned above the pressurized portion 10a of the flange member 10R, and the rear end portion pivots so as to be rotatable in the vertical direction around the support shaft 18a with respect to the side plate 5R behind the flange member 10R. It is worn. That is, the lever 18R can be operated in a direction in which the pressed portion 10a of the flange member 10R is pressed against the supporting shaft 18a or in a direction away from the pressed portion 10a. The front end portion of the lever 18R is located in front of the flange member 10R. The lever 18R is constantly urged to rotate downward about the shaft 18a by the spring force of a spring 19a of a spring-loaded screw 19R as an urging member disposed between the lever 18R and the side plate 5R.

そして、レバー18L・18Rの自由状態時においては、各レバー18L・18Rの下面がそれぞれフランジ部材10RL・10Rの被加圧部10aの上面に対してばね付きビスのばね19aで規定されたばね力で十分に押し当っている。本実施例では、この圧力は例えば550Nに設定されている。これにより、加熱アセンブリ1において、フランジ部材10RL・10Rと共にステー7およびパッド8が押し下げられて、パッド8がベルト6を挟んで弾性層2bの弾性に抗してローラ2に対して圧接する。   When the levers 18L and 18R are in a free state, the lower surfaces of the levers 18L and 18R are spring forces defined by springs 19a of spring-loaded screws against the upper surfaces of the pressurized portions 10a of the flange members 10RL and 10R, respectively. It's pushing enough. In this embodiment, this pressure is set to 550 N, for example. Thereby, in the heating assembly 1, the stay 7 and the pad 8 are pushed down together with the flange members 10RL and 10R, and the pad 8 presses against the roller 2 against the elasticity of the elastic layer 2b with the belt 6 interposed therebetween.

この圧接によりベルト6とローラ2との間に用紙搬送方向aに関して所定幅のニップ部Nが形成される。パッド8はニップ部Nの圧プロフィルの形成を補助する。この時の構成を以下、加圧構成と呼ぶ。   As a result of this pressure contact, a nip N having a predetermined width is formed between the belt 6 and the roller 2 in the paper transport direction a. The pad 8 assists in forming a pressure profile in the nip N. The configuration at this time is hereinafter referred to as a pressurizing configuration.

側板5L・5R間には軸受20・20を介してカム軸21が回転可能に配設されている。その軸21の左右の両端部にはそれぞれ側板5L・5Rの外側において左右対称で同形状の偏心カム(圧解除部材)22L・22Rが同じ位相で固定して配設されている。カム22Lは加圧レバー18Lの前端部の下側に位置している。カム22Rはレバー18Rの前端部の下側に位置している。   A cam shaft 21 is rotatably disposed between the side plates 5L and 5R via bearings 20 and 20. On the left and right ends of the shaft 21, eccentric cams (pressure release members) 22L and 22R that are symmetrical and have the same shape on the outside of the side plates 5L and 5R are fixed and arranged in the same phase. The cam 22L is located below the front end of the pressure lever 18L. The cam 22R is located below the front end of the lever 18R.

また、軸21の左側の端部にはギア(圧解除ギア)23が固定して配設されている。このギア23に対して制御部57で制御される加圧ローラ脱着モータ(例えばステッピングモータ)M2の駆動力が伝達手段(不図示)を介して伝達されて、軸21すなわちカム22L・22Rの回転が制御なされる。即ち、制御部57は所定の信号に応じてモータM2を回転させてギア23を所定の方向へ所定量回転させる。このギア23の回転に応じて軸21が回転し、これに伴いカム22L・22Rが回転する。   A gear (pressure releasing gear) 23 is fixedly disposed at the left end of the shaft 21. A driving force of a pressure roller detaching motor (for example, a stepping motor) M2 controlled by the control unit 57 is transmitted to the gear 23 through a transmitting means (not shown), and the shaft 21, that is, the cams 22L and 22R is rotated. Is controlled. That is, the control unit 57 rotates the motor M2 according to a predetermined signal to rotate the gear 23 by a predetermined amount in a predetermined direction. The shaft 21 rotates according to the rotation of the gear 23, and the cams 22L and 22R rotate accordingly.

カム22L・22Rの回転制御により、レバー18L・18Rがばね付きビス19Lのばね19aのばね力に抗して持ち上げ回動されることで、パッド8のローラ2に対する圧力が変更される。   By controlling the rotation of the cams 22L and 22R, the levers 18L and 18R are lifted and rotated against the spring force of the spring 19a of the spring-loaded screw 19L, whereby the pressure of the pad 8 on the roller 2 is changed.

上記の軸受20・20、軸21、カム22L・22R、ギア236、モータM2が、加圧機構4によるニップ部Nの圧力を変更する変更機構である。加圧機構4の圧力変更の詳細については後述する。   The bearings 20 and 20, the shaft 21, the cams 22 </ b> L and 22 </ b> R, the gear 236, and the motor M <b> 2 are changing mechanisms that change the pressure of the nip portion N by the pressurizing mechanism 4. Details of the pressure change of the pressurizing mechanism 4 will be described later.

(2−5)定着動作
画像形成装置のスタンバイ状態においては、定着装置Fは、モータM1がOFFにされていてローラ2の回転は停止している。加圧機構4は加圧解除状態にされていてニップ部Nの加圧は解除されている。コイルユニット3のコイル15に対する給電はOFFにされている。
(2-5) Fixing Operation In the standby state of the image forming apparatus, in the fixing apparatus F, the motor M1 is turned off and the rotation of the roller 2 is stopped. The pressurizing mechanism 4 is in a pressure release state, and the pressurization of the nip portion N is released. The power supply to the coil 15 of the coil unit 3 is turned off.

制御部57は、プリントジョブ開始信号(画像形成ジョブ開始信号)の入力に基づいて所定の制御タイミングにて加圧機構4を加圧状態にする。これによりニップ部Nが加圧状態になる。またモータM1をONする。これにより、ローラ2が図5において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。   The control unit 57 puts the pressurizing mechanism 4 into a pressurizing state at a predetermined control timing based on the input of the print job start signal (image forming job start signal). As a result, the nip portion N is in a pressurized state. Also, the motor M1 is turned on. Thereby, the roller 2 is rotationally driven at a predetermined speed in the counterclockwise direction of the arrow in FIG.

このローラ2の回転により、ニップ部Nにおけるローラ2の表面とベルト6の表面との摩擦力でベルト6に回転力が作用する。ベルト6はその内面がパッド8の下面に密着して摺動しながらステー7・パッド8・コア9の外周りを図5において矢印の時計方向にローラ2の回転速度と同じ速度で従動回転する。パッド8には潤滑剤が塗布されており、ベルト6との間の摺動負荷を低減している。本実施例では、定着温調温度(180℃)近傍で使用した場合の端部からの回り込みを考慮して、フッ素グリスを用いた。   Due to the rotation of the roller 2, the rotational force acts on the belt 6 by the frictional force between the surface of the roller 2 and the surface of the belt 6 at the nip portion N. While the inner surface of the belt 6 slides in close contact with the lower surface of the pad 8, the outer periphery of the stay 7, the pad 8 and the core 9 is driven to rotate in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. . A lubricant is applied to the pad 8 to reduce a sliding load with the belt 6. In this embodiment, fluorine grease was used in consideration of wraparound from the end when used near the fixing temperature adjustment temperature (180 ° C.).

ベルト6の回転に伴うスラスト方向への移動は左右のフランジ部材10L・10Rのフランジ部により規制される。ベルト6は、少なくとも画像形成実行時には、制御部57で制御されるモータM1によってローラ2が回転駆動されることで上記のように従動回転する。この回転は、二次転写ニップ部側から搬送されてくる、未定着トナー像tを担持した用紙Pの搬送速度とほぼ同一の周速度でなされる。本実施例の場合、ベルト6の表面回転速度が300mm/secであり、フルカラーの画像を1分間にA4サイズで70枚、A4Rサイズで49枚定着することが可能である。   The movement in the thrust direction accompanying the rotation of the belt 6 is restricted by the flange portions of the left and right flange members 10L and 10R. The belt 6 is driven and rotated as described above by rotating the roller 2 by the motor M1 controlled by the control unit 57 at least during execution of image formation. This rotation is performed at substantially the same peripheral speed as the conveyance speed of the sheet P carrying the unfixed toner image t conveyed from the secondary transfer nip portion side. In the case of this embodiment, the surface rotation speed of the belt 6 is 300 mm / sec, and it is possible to fix 70 full-color images for A4 size and 49 for A4R size per minute.

制御部57は電源装置103からコイル15に対して、例えば20kHz〜50kHzの交番電流(高周波電流)を供給する。コイル15は交番電流の供給により交番磁束(磁場)を発生する。その交番磁束がコア16により回転しているベルト6の上面側においてベルト6の金属層6aに導かれる。そうすると、金属層6aに渦電流が発生して、その渦電流によるジュール熱により金属層6aが自己発熱(電磁誘導発熱)してベルト6が昇温していく。   The controller 57 supplies an alternating current (high-frequency current) of 20 kHz to 50 kHz, for example, from the power supply device 103 to the coil 15. The coil 15 generates an alternating magnetic flux (magnetic field) by supplying an alternating current. The alternating magnetic flux is guided to the metal layer 6 a of the belt 6 on the upper surface side of the belt 6 rotating by the core 16. Then, an eddy current is generated in the metal layer 6a, and the metal layer 6a self-heats (electromagnetic induction heat) by Joule heat due to the eddy current, and the belt 6 is heated.

即ち、回転するベルト6はユニット3から発生される磁界が存在する領域を通過したときに金属層6aが電磁誘導発熱して全周的に加熱されて昇温する。このベルト6の温度が温度センサTHにより検知される。センサTHはベルト6の通紙域になる部分の温度を検知し、その検知温度情報が制御部57にフィードバックされる。制御部(制御部の温度制御機能部)57はこのセンサTHから入力する検知温度(検知される温度に関する情報)が所定の目標温度(定着温度:所定の温度に対応する情報)に維持されるように電源装置103からコイル15に対する供給電力を制御している。   That is, when the rotating belt 6 passes through the region where the magnetic field generated from the unit 3 is present, the metal layer 6a generates heat by electromagnetic induction and is heated all around. The temperature of the belt 6 is detected by the temperature sensor TH. The sensor TH detects the temperature of the portion of the belt 6 where the paper passes, and the detected temperature information is fed back to the controller 57. The control unit (temperature control function unit of the control unit) 57 maintains the detected temperature (information about the detected temperature) input from the sensor TH at a predetermined target temperature (fixing temperature: information corresponding to the predetermined temperature). Thus, the power supplied from the power supply device 103 to the coil 15 is controlled.

すなわち、ベルト6の検出温度が所定温度に昇温した場合、コイル15への通電が遮断される。本実施例では、ベルト6の目標温度である180℃で一定になるように、センサTHの検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させてコイル15に入力する電力を制御して温度調節を行っている。目標温度は画像形成装置本体に配置されている温湿度センサE(図2)により、用紙温度(記録材温度)を類推して変更するように構成されていても良い。   That is, when the detected temperature of the belt 6 rises to a predetermined temperature, the power supply to the coil 15 is interrupted. In this embodiment, the temperature is adjusted by controlling the power input to the coil 15 by changing the frequency of the high-frequency current based on the detection value of the sensor TH so that the target temperature of the belt 6 is constant at 180 ° C. Is going. The target temperature may be configured to change the paper temperature (recording material temperature) by analogy with a temperature / humidity sensor E (FIG. 2) disposed in the image forming apparatus main body.

本実施例において、ベルト6とコイルユニット3のコイル15は0.5mmのモールド(ハウジング14の底板14a)により電気絶縁状態を保つ。そして、ベルト6とコイル15との間隔は1.5mm(モールド表面とベルト表面の距離は1.0mm)で一定であり、ベルト6は均一に加熱される。   In this embodiment, the belt 6 and the coil 15 of the coil unit 3 are kept electrically insulated by a 0.5 mm mold (the bottom plate 14a of the housing 14). The distance between the belt 6 and the coil 15 is 1.5 mm (the distance between the mold surface and the belt surface is 1.0 mm), and the belt 6 is uniformly heated.

コイル15を含むコイルユニット3は、高温になるベルト6の内部ではなく外部に配置されているので、コイル15の温度が高温になりにくく、電気抵抗も上昇せず高周波電流を流してもジュール発熱による損失を軽減する事が可能となる。また、コイル15を外部に配置したことでベルト6の小径化(低熱容量化)にも寄与しており、ひいては省エネルギー性にも優れていると言える。   Since the coil unit 3 including the coil 15 is disposed not inside the belt 6 that becomes high temperature but outside, the temperature of the coil 15 does not easily become high temperature, electric resistance does not increase, and Joule heat is generated even when a high-frequency current flows. It is possible to reduce the loss due to Moreover, it can be said that it has contributed also to the diameter reduction (lower heat capacity) of the belt 6 by having arrange | positioned the coil 15 outside, and is excellent also in energy-saving property by extension.

本実施例の定着装置Fのウォーミングアップタイムは、非常に熱容量が低い構成である。そのため、例えばコイル15に1200W入力すると約15秒で目標温度である180℃に到達でき、スタンバイ中の加熱動作が不要であるため、電力消費量を非常に低く抑える事が可能である。   The warming-up time of the fixing device F of this embodiment has a very low heat capacity. Therefore, for example, when 1200 W is input to the coil 15, the target temperature of 180 ° C. can be reached in about 15 seconds, and the heating operation during standby is unnecessary, so that the power consumption can be kept very low.

上記のようにローラ2が駆動され、ベルト6が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、ニップ部Nに未定着のトナー像tを担持した用紙Pがトナー像担持面側をベルト6側に向けてガイド部材24で案内されて導入される。用紙Pはニップ部Nにおいてベルト6の外周面に密着し、ベルト6と一緒にニップ部Nを挟持搬送されていく。   In the state where the roller 2 is driven and the belt 6 rises to a predetermined fixing temperature and is adjusted in temperature as described above, the paper P carrying the unfixed toner image t in the nip portion N is placed on the toner image carrying surface side of the belt P. It is guided and guided by the guide member 24 toward the 6 side. The sheet P is in close contact with the outer peripheral surface of the belt 6 at the nip portion N, and is nipped and conveyed along the nip portion N together with the belt 6.

これにより、主にベルト6の熱が付与され、またニップ部Nの圧力を受けて未定着のトナー像tが用紙Pの表面に熱圧定着される。ニップ部Nを通った用紙Pはベルト6の外周面からベルト6の表面がニップ部Nの出口部分の変形によって自己分離(曲率分離)して定着装置外へ搬送される。なお、本実施例において定着装置Fに対する用紙Pの導入は用紙幅中心の所謂中央基準搬送でなされる。図4の(a)において、Oはその中央基準線(仮想線)である。   As a result, mainly the heat of the belt 6 is applied, and the unfixed toner image t is fixed to the surface of the paper P by heat and pressure under the pressure of the nip portion N. The sheet P that has passed through the nip portion N is conveyed from the outer peripheral surface of the belt 6 to the outside of the fixing device with the surface of the belt 6 being self-separated (curvature separation) by deformation of the exit portion of the nip portion N. In this embodiment, the paper P is introduced into the fixing device F by so-called central reference conveyance centered on the paper width. In FIG. 4A, O is the center reference line (virtual line).

(2−6)圧力変更動作
カム22L・22Rは、図9のように、2つのピーク形状を有している。カム22L・22Rが回転したときのベルト6の位置を、図10を用いて説明する。
(2-6) Pressure changing operation The cams 22L and 22R have two peak shapes as shown in FIG. The position of the belt 6 when the cams 22L and 22R rotate will be described with reference to FIG.

図10の(a)は通常圧モード時である。このモード時においてはカム22L・22Rの平面部が上向きの回転角度姿勢となっていて、カム22L・22Rはレバー18L・18Rに非接触である。そのためばね付きビス19L・19Rのばね19aのばね力がレバー18L・18Rに対して十分に作用して、ニップ部Nの圧力が所定の第1の圧力(通常圧)の状態である(加圧構成)。   FIG. 10A shows the normal pressure mode. In this mode, the planar portions of the cams 22L and 22R are in an upward rotation angle posture, and the cams 22L and 22R are not in contact with the levers 18L and 18R. Therefore, the spring force of the springs 19a of the spring-loaded screws 19L and 19R sufficiently acts on the levers 18L and 18R, and the pressure of the nip portion N is in a predetermined first pressure (normal pressure) (pressurization) Constitution).

本実施例において通常圧モード(第1の加圧モード)の場合、加熱アセンブリ(ベルトユニット)1にかかる力(ニップの総圧力)は500Nである。通常圧としては100N〜900Nが挙げられる。   In the present embodiment, in the normal pressure mode (first pressurization mode), the force (total pressure at the nip) applied to the heating assembly (belt unit) 1 is 500N. Examples of the normal pressure include 100N to 900N.

カム22L・22Rが図10の(a)の通常圧モード時において時計方向に回転して、レバー18L・18Rをばね付きビス19Rのばね19aのばね力に抗して1つ目のピーク(ピーク1)の位置まで押し上げる((a)→(b))。そうすると、フランジ部材10L・10Rへの圧力は半減し、ベルト61の位置はΔY1だけ上に上がる((a)→(b))。これにより、ニップ部Nの圧力が通常圧モード時の第1の圧力よりも低い(弱い、軽圧)所定の封筒圧モード(第2の加圧モード)となる(圧力減少構成)。   The cams 22L and 22R rotate clockwise in the normal pressure mode of FIG. 10 (a), and the levers 18L and 18R are resisted against the spring force of the spring 19a of the spring-loaded screw 19R. Push it up to the position 1) ((a) → (b)). Then, the pressure on the flange members 10L and 10R is reduced by half, and the position of the belt 61 is raised by ΔY1 ((a) → (b)). As a result, the pressure in the nip portion N is lower (weaker, lighter) than the first pressure in the normal pressure mode, and a predetermined envelope pressure mode (second pressurization mode) is set (pressure reduction configuration).

本実施例においてはこの封筒圧モードの場合、加熱アセンブリ(ベルトユニット)40にかかる力(ニップの総圧力)は30Nになるように設定されている。軽圧としては10N〜90Nが挙げられる。   In this embodiment, in this envelope pressure mode, the force applied to the heating assembly (belt unit) 40 (total pressure at the nip) is set to be 30N. Examples of the light pressure include 10N to 90N.

カム22L・22Rが更に回転して、最も高い2つ目のピーク(ピーク2)の位置までレバー18L・18Rを押し上げると、ベルト6はさらにΔY2だけ上に上がる。そうすると、ばね付きビス19Rのばね19aのばね力のフランジ部材10L・10Rに対する圧力を無効にし、ベルト6とローラ2が圧解除モード(圧力解除状態:圧力解除構成)になる((b)→(c))。   When the cams 22L and 22R further rotate to push the levers 18L and 18R to the position of the second highest peak (peak 2), the belt 6 is further raised by ΔY2. Then, the pressure of the spring force of the spring 19a of the screw 19R with the spring against the flange members 10L and 10R is invalidated, and the belt 6 and the roller 2 enter the pressure release mode (pressure release state: pressure release configuration) ((b) → ( c)).

制御部57は、画像形成装置のスタンバイ時や非画像形成時においては定着装置Fを図10の(c)の圧解除モードに制御する。定着装置Fに通紙される用紙が封筒以外である場合には図10の(a)の通常圧モードに制御する。また、封筒である場合には図10の(b)の封筒圧モード(圧力減少構成)に制御する。   The control unit 57 controls the fixing device F to the pressure release mode shown in FIG. 10C when the image forming apparatus is on standby or non-image forming. When the paper to be passed through the fixing device F is other than the envelope, the normal pressure mode shown in FIG. In the case of an envelope, the envelope pressure mode (pressure reduction configuration) shown in FIG. 10B is controlled.

(2−7)加圧モードについて
本実施例における定着装置Fの通常圧モードと封筒圧モードのニップ部Nにおける加圧形態を図11、図12を用いて説明する。図11の(a)と図12の(a)は、各モードにおいて封筒以外の用紙(普通紙)Pがニップ部Nを通過するときの断面図、図11の(b)、図12の(b)は各モードにおいて封筒がニップ部Nを通過するときの断面図を示している。また、図11の(c)、図12の(c)は各モードにおいて封筒を通紙した場合の封筒表紙にかかる速度分布を示している。
(2-7) Pressurization Mode A pressurization mode at the nip portion N in the normal pressure mode and the envelope pressure mode of the fixing device F in this embodiment will be described with reference to FIGS. 11 (a) and 12 (a) are cross-sectional views when paper (plain paper) P other than the envelope passes through the nip portion N in each mode, and FIG. 11 (b) and FIG. b) shows cross-sectional views when the envelope passes through the nip portion N in each mode. Further, (c) in FIG. 11 and (c) in FIG. 12 show velocity distributions on the envelope cover when the envelope is passed in each mode.

通常圧モードでは図11の(a)のように圧力付与部材である加圧パッド8の上流側突起部8a、主圧部8b、下流側突起部8cが共にベルト6に圧接する状態になる。封筒以外の用紙Pが通紙された場合、パッド8の上下流の突起部8a、8cにより、ニップ部Nが上凸形状になっているため、ニップ部Nから排紙される用紙が下方向になっている。これにより、坪量が少なく剛性の低い用紙が通紙された場合においても、定着ベルト6への分離性が十分に確保される。   In the normal pressure mode, as shown in FIG. 11A, the upstream protrusion 8 a, the main pressure part 8 b, and the downstream protrusion 8 c of the pressure pad 8, which is a pressure applying member, are all in pressure contact with the belt 6. When the paper P other than the envelope is passed, the nip portion N has an upwardly convex shape due to the protrusions 8a and 8c on the upstream and downstream sides of the pad 8. Therefore, the paper discharged from the nip portion N is directed downward. It has become. Thereby, even when a sheet having a small basis weight and a low rigidity is passed, the separation property to the fixing belt 6 is sufficiently secured.

一方、図11の(b)のように通常圧モードにおいて封筒がニップ部Nを通過するときは、封筒の裏表で拘束されていない部分は、加圧パッド8の上下流の突起部8a、8bにより、ニップ部Nが上凸形状になっている。そのために、ニップ部Nを通過する封筒の変形により封筒の上面と下面において搬送量差が発生する。   On the other hand, when the envelope passes through the nip portion N in the normal pressure mode as shown in FIG. 11B, the portions not restrained by the front and back of the envelope are the protrusions 8a and 8b on the upstream and downstream sides of the pressure pad 8. Thus, the nip portion N has an upwardly convex shape. For this reason, due to the deformation of the envelope passing through the nip portion N, a difference in transport amount occurs between the upper surface and the lower surface of the envelope.

図11の(c)に封筒が長型3号の場合の表の搬送量(実線矢印)、裏の搬送量(点線矢印)の送り量を示す。封筒は表裏二枚の重なった紙がベルト幅方向の少なくとも一辺は表裏が拘束されている。長型3号の場合、xで示す位置が拘束箇所になる。拘束されている部分では、表裏が連続となるため、裏表の搬送量の中間的な搬送量でニップ部Nを通過する。この封筒の拘束部分と非拘束部分でのベルト幅方向での送り量の差により、白抜き矢印のような回転モーメントが発生しストレスが蓄積に紙の剛性が耐えきれなくなったところから封筒皺wが発生する。   FIG. 11C shows the transport amount (solid arrow) in the front and the transport amount of the reverse transport amount (dotted arrow) when the envelope is the long type No. 3. In the envelope, two sheets of front and back sheets are constrained on the front and back sides of at least one side in the belt width direction. In the case of long die No. 3, the position indicated by x is a restraint location. Since the front and back surfaces are continuous in the constrained portion, the nip portion N passes through an intermediate conveyance amount between the front and back conveyance amounts. Due to the difference in feed amount in the belt width direction between the constrained part and the non-constrained part of the envelope, a rotational moment as shown by the white arrow occurs, and the envelope 蓄積 w Will occur.

本実施例では、通常圧モードにおいてニップ部Nを上凸形状にすることが目的であるので、加圧パッド8の主圧部8bのすべてにベルト6が接している必要はなく、主圧部8bの一部がベルト6に接していればよい。   In the present embodiment, since the purpose is to make the nip portion N convex in the normal pressure mode, the belt 6 does not have to be in contact with all the main pressure portions 8b of the pressure pad 8, and the main pressure portion It is only necessary that a part of 8b is in contact with the belt 6.

封筒圧モードでは図12の(a)のように加圧パッド8の上流側突起部8a、下流側突起部8cが共にベルト6に圧接しているが、主圧部8bはベルト6から離間する状態になる。封筒以外の用紙Pが通紙された場合は、加圧パッド8の上下流の突起部8a、8cとベルト6の剛性により、ニップ部が上凸形状にならずストレート形状になっている。ニップ部Nから排紙される用紙がストレートに排出される。この場合、封筒のように二枚重ねになっており剛性が高い用紙Pは問題ないが、坪量が少なく剛性の低い普通紙Pが通紙された場合は、ベルト6の曲率が十分に確保できず分離性が不十分になる場合がある。   In the envelope pressure mode, as shown in FIG. 12A, the upstream protrusion 8 a and the downstream protrusion 8 c of the pressure pad 8 are both in pressure contact with the belt 6, but the main pressure portion 8 b is separated from the belt 6. It becomes a state. When the paper P other than the envelope is passed, the nip portion is not an upward convex shape but a straight shape due to the rigidity of the protrusions 8 a and 8 c on the upstream and downstream sides of the pressure pad 8 and the belt 6. The sheet discharged from the nip portion N is discharged straight. In this case, there is no problem with the high-rigidity paper P that is two-layered like an envelope, but when the plain paper P with low basis weight and low rigidity is passed, the curvature of the belt 6 cannot be sufficiently secured. Separation may be insufficient.

一方、図12の(b)のように封筒圧モードにおいて封筒がニップ部Nを通過するときは、封筒の裏表で拘束されていない部分は、ニップ部Nが上凸形状にならずストレート形状になっている。そのため、ニップ部Nを通過する封筒の変形を抑え、封筒の表裏二枚の紙の送り量差を抑制できる(図12の(c))。これにより封筒の拘束部分と非拘束部分でのベルト幅方向での速度のずれの発生を抑制し、封筒皺の発生を防ぐことができる。   On the other hand, when the envelope passes through the nip portion N in the envelope pressure mode as shown in FIG. 12 (b), the nip portion N does not have an upward convex shape but a straight shape at the front and back of the envelope. It has become. Therefore, the deformation of the envelope passing through the nip portion N can be suppressed, and the difference in the feeding amount between the two sheets of the front and back of the envelope can be suppressed ((c) in FIG. 12). As a result, it is possible to suppress the occurrence of a speed deviation in the belt width direction between the constrained portion and the non-constrained portion of the envelope, thereby preventing the occurrence of envelope wrinkles.

本実施例では、封筒圧モードにおいては図12の(b)のように加圧パッド8の上流側突起部8a、下流側突起部8cのみでベルト6を支持する構成になっており、主圧部8bがベルト6に接しない構成について説明した。封筒圧モードにおいては、例外的に主圧部8bの一部が接する場合もある。たとえば、上下流突起部が機械公差範囲で高さが十分ではない場合や、耐久摩耗により上下流突起部が低くなってしまった場合などがある。また、封筒圧モードにおいて剛性が高い封筒がニップ部Nを通過した場合に、ベルト6が変形し、加圧パッド8の主圧部3bにベルト6が接触するようなこともあり得るが、そもそも封筒皺が発生しにくい封筒のため、なんら問題はない。剛性が高い封筒としては、たとえば、山櫻社製、長3 スミ貼 ARウルトラホワイト 130 〒枠ナシ、120mm×235mm、坪量130g/mなどが挙げられる。 In this embodiment, in the envelope pressure mode, the belt 6 is supported only by the upstream protrusion 8a and the downstream protrusion 8c of the pressure pad 8 as shown in FIG. The configuration in which the portion 8b does not contact the belt 6 has been described. In the envelope pressure mode, there is an exception that a part of the main pressure portion 8b is in contact. For example, there are cases where the upstream / downstream protrusions are not sufficiently high in the mechanical tolerance range, or where the upstream / downstream protrusions have become low due to durable wear. Further, in the envelope pressure mode, when an envelope having high rigidity passes through the nip portion N, the belt 6 may be deformed and the belt 6 may come into contact with the main pressure portion 3b of the pressure pad 8. There is no problem because the envelope is difficult to generate. As an envelope with high rigidity, for example, manufactured by Yamagata Co., Ltd., long 3 Sumi sticking AR Ultra White 130 pear frame, 120 mm × 235 mm, basis weight 130 g / m 2 and the like can be mentioned.

(2−8)制御
本実施例の制御を図13に示す制御系統のブロック図を使って説明する。制御部57は操作部Cや外部装置(PCやプリントサーバ等)Dとの間で各種の電気的情報の授受を行い、プリンタ部Bの印刷動作(画像形成動作)を統括的に制御する。操作部Cはユーザ(操作者、使用者)からの印刷モード設定および使用用紙・枚数等の印刷条件の各種の指示・設定の入力、操作者への装置の状態報知を行うユーザインターフェースである。
(2-8) Control The control of the present embodiment will be described with reference to the control system block diagram shown in FIG. The control unit 57 exchanges various kinds of electrical information with the operation unit C and an external device (such as a PC or a print server) D, and comprehensively controls the printing operation (image forming operation) of the printer unit B. The operation unit C is a user interface that performs a print mode setting from a user (operator, user), inputs of various instructions and settings of printing conditions such as used paper and number of sheets, and notification of the apparatus status to the operator.

操作部Cや外部機器Dを入力部として、ユーザが入力する記録材種の情報(用紙サイズ、坪量および用紙種類等の記録材情報)が記録材情報処理部102に送られ、記録材情報処理部102の情報が、プリンタ制御部57のCPU100に転送される。CPU100は、メモリ101を参照し、記録材情報処理部102の情報によって、定着装置Fの圧力を所定の値にするように圧力制御部104に命令する。   Recording material type information (recording material information such as paper size, basis weight, and paper type) input by the user is sent to the recording material information processing unit 102 using the operation unit C or the external device D as an input unit, and the recording material information Information of the processing unit 102 is transferred to the CPU 100 of the printer control unit 57. The CPU 100 refers to the memory 101 and instructs the pressure control unit 104 to set the pressure of the fixing device F to a predetermined value based on information from the recording material information processing unit 102.

即ち、プリンタ制御部57のCPU100は、使用する記録材に関して取得した記録材情報に基づいて変更機構を制御して第1の加圧モードと第2の加圧モードとの切り替えを実行する。   That is, the CPU 100 of the printer control unit 57 controls the change mechanism based on the recording material information acquired regarding the recording material to be used, and executes switching between the first pressure mode and the second pressure mode.

圧力制御部104は、定着装置Fの圧力を所定の圧に制御する。即ち、使用される用紙が普通紙(封筒以外の記録材の設定情報)である場合には定着装置Fの圧力が通常圧(第1の加圧モード)となるように前述したように、モータM2を制御して変更機構を動作させる。また、封筒(封筒の設定情報)である場合には封筒圧(第2の加圧モード)となるようにモータM2を制御して変更機構を動作させる。   The pressure control unit 104 controls the pressure of the fixing device F to a predetermined pressure. That is, when the paper to be used is plain paper (setting information of the recording material other than the envelope), as described above, the motor is set so that the pressure of the fixing device F becomes the normal pressure (first pressure mode). The change mechanism is operated by controlling M2. In the case of an envelope (envelope setting information), the change mechanism is operated by controlling the motor M2 so that the envelope pressure (second pressurization mode) is obtained.

また、CPU100は、画像形成装置本体に取り付けられた温湿度センサE(図2)の情報とベルト6の温度センサTHの検知温度をもとに、コイル15に給電する電源装置103を制御してベルト6を所定の温度に制御できる。CPU100は加圧ローラ2を駆動するモータM1を制御して、加圧ローラ2を回転させたり、停止させたりできる。   Further, the CPU 100 controls the power supply device 103 that supplies power to the coil 15 based on the information of the temperature / humidity sensor E (FIG. 2) attached to the image forming apparatus main body and the detected temperature of the temperature sensor TH of the belt 6. The belt 6 can be controlled to a predetermined temperature. The CPU 100 can control the motor M1 that drives the pressure roller 2 to rotate or stop the pressure roller 2.

本実施例の制御を図1に示したフローチャートを使って説明する。まず画像形成装置は画像形成ジョブ(JOB)を受け付ける。その後、通紙される用紙が封筒である封筒ジョブであるかどうかをCPU100が判断する(S1000)。CPU100は通紙する用紙が封筒でなければ、定着装置Fの圧力を通常圧モードにし(S1001)、画像形成動作&定着動作(S1003)を行う。S1000において、通紙する用紙が封筒であれば、封筒圧モードにして(S1002)、画像形成動作&定着動作(S1003)を行う。   The control of the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. First, the image forming apparatus accepts an image forming job (JOB). Thereafter, the CPU 100 determines whether or not the paper to be passed is an envelope job that is an envelope (S1000). If the paper to be passed is not an envelope, the CPU 100 sets the pressure of the fixing device F to the normal pressure mode (S1001), and performs an image forming operation and a fixing operation (S1003). In S1000, if the paper to be passed is an envelope, the envelope pressure mode is set (S1002), and the image forming operation & fixing operation (S1003) is performed.

通常圧モードと封筒圧モードにおける定着動作を図14に示したフローチャートを使って説明する。まず、CPU100は、加圧ローラ脱着モータM2を駆動させ、定着装置Fの圧力を通常圧に調整する(S1100)。次に、CPU100は、加圧ローラ2を駆動モータMにより駆動させ、加圧ローラ2およびベルト6を回転駆動し、コイル15に電圧を印加し、ベルト6を加熱する(S1101)。ベルト6が所定の温調温度に到達するまで、加熱と回転を継続する(S1102)。   The fixing operation in the normal pressure mode and the envelope pressure mode will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the CPU 100 drives the pressure roller detachment motor M2 to adjust the pressure of the fixing device F to a normal pressure (S1100). Next, the CPU 100 drives the pressure roller 2 by the drive motor M, rotationally drives the pressure roller 2 and the belt 6, applies a voltage to the coil 15, and heats the belt 6 (S1101). Heating and rotation are continued until the belt 6 reaches a predetermined temperature control temperature (S1102).

図1のフローで決定されたモードが封筒圧モードの場合は定着装置Fの圧力を封筒圧に切り替える(S1103、S1104)。CPU100は画像形成部の画像形成動作により未定着トナーを載せた用紙Pをニップ部Nに導入して未定着トナーを用紙Pに定着させる(S1105)。   When the mode determined in the flow of FIG. 1 is the envelope pressure mode, the pressure of the fixing device F is switched to the envelope pressure (S1103, S1104). The CPU 100 introduces the paper P on which the unfixed toner is placed into the nip portion N by the image forming operation of the image forming unit and fixes the unfixed toner on the paper P (S1105).

そして、CPU100はプリントジョブ終了するまでS1103〜S1105の動作を行い(S1106)、プリントジョブが終了したら駆動モータMの回転およびコイル15への電力供給を停止させる(S1107)。プリントジョブ終了後の設定により、加圧ローラ脱着モータM2を駆動させ、定着装置Fの圧力を通常圧もしくは圧解除に変更する(S1108)。   The CPU 100 performs the operations of S1103 to S1105 until the print job is completed (S1106). When the print job is completed, the rotation of the drive motor M and the power supply to the coil 15 are stopped (S1107). Depending on the setting after the end of the print job, the pressure roller removal motor M2 is driven to change the pressure of the fixing device F to normal pressure or pressure release (S1108).

表1に本実施例の実験を行った結果を示す。実験は、30℃・80%の環境下において、長型3号封筒(長3 中貼 本ケントCoC 80 〒枠ナシ、山櫻社製、120mm×235mm、坪量80g/m)、を10枚連続して通紙する。そして、10枚中封筒皺が出なかったら○、1枚でも皺が出たら×とした。また、用紙分離性の確認のため、同じ環境で普通紙(Canon製 CS520 A4サイズ、坪量52g/m)横送りの全面ブルー(Blue)画像を通紙した。 Table 1 shows the results of the experiment of this example. In the experiment, a long type No. 3 envelope (long 3 middle-ply book Kent CoC 80 made by Yamagata Co., Ltd., 120 mm × 235 mm, basis weight 80 g / m 2 ), 10 in an environment of 30 ° C. and 80%. Pass the sheets continuously. If no envelopes were found out of the 10 sheets, it was marked as ◯. Further, in order to confirm the paper separation property, a full-color blue image of plain paper (CS520 A4 size manufactured by Canon, basis weight 52 g / m 2 ) was fed in the same environment.

通常圧モードでは、封筒皺が発生するが、薄紙普通紙は問題ない。封筒圧モードでは、封筒皺は発生せず、薄紙普通紙で分離不良による定着ベルト6への紙巻きつきが発生した。これは圧力付与部材である加圧パッド8の上流側突起部8a、下流側突起部8c、圧力調整により実現したものである。すなわち、封筒圧モードではストレートニップを形成し封筒皺を防いで、通常圧モードではニップ上凸形状により問題なく薄紙の分離性を確保できることを示している。   In normal pressure mode, envelope flaws occur, but thin plain paper is not a problem. In the envelope pressure mode, envelope flaws did not occur, and paper wrapping around the fixing belt 6 due to poor separation occurred with thin plain paper. This is realized by the upstream protrusion 8a and the downstream protrusion 8c of the pressure pad 8 which is a pressure applying member, and pressure adjustment. That is, in the envelope pressure mode, a straight nip is formed and envelope flaws are prevented, and in the normal pressure mode, the separation property of thin paper can be ensured without problems by the convex shape of the nip.

以上説明したように、封筒の場合に圧力付与部材8の上下流側突起部8a、8cで定着ベルト6を支持したストレートニップを形成した封筒圧モードを用いる。これにより封筒皺の発生を防止し、さらに、通常圧モードでは加圧パッド8の上下流側突起部8a、8cと主圧部8bによる加圧で上凸ニップを形成して、普通紙の分離性を両立する定着装置を提供することができた。   As described above, in the case of an envelope, the envelope pressure mode in which a straight nip is formed in which the fixing belt 6 is supported by the upstream and downstream protrusions 8a and 8c of the pressure applying member 8 is used. As a result, the generation of envelope flaws is prevented, and in the normal pressure mode, an upward convex nip is formed by pressurization by the upstream and downstream protrusions 8a and 8c of the pressure pad 8 and the main pressure portion 8b, thereby separating plain paper. It was possible to provide a fixing device that achieves compatibility.

《第2実施例》
本第2実施例は、第1実施例の構成において、図1のフローチャートを図15のように変更し、環境温度、湿度、封筒の坪量の少なくともどちらか一つにより封筒の剛性を判断し、封筒圧モードを行うかどうかを判断するものである。第1実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。
<< Second Embodiment >>
In the second embodiment, in the configuration of the first embodiment, the flowchart of FIG. 1 is changed as shown in FIG. 15, and the rigidity of the envelope is determined based on at least one of the environmental temperature, the humidity, and the basis weight of the envelope. Whether to perform the envelope pressure mode is determined. In the same configuration as in the first embodiment, the same number is assigned and the description is omitted.

本第2実施例の制御を図15に示したフローチャートを使って説明する。図1と同様の動作は同じ番号を付与して割愛する。本第2実施例の構成では、S1000で通紙される用紙が封筒である場合において、封筒の剛性が所定値よりも高いと判断された場合は通常圧モードに設定する。封筒の剛性が所定値の剛性以下と判断された場合は封筒圧モードに設定して定着動作を行う(S2000)。   The control of the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The same operations as in FIG. 1 are omitted by giving the same numbers. In the configuration of the second embodiment, when the sheet to be passed in S1000 is an envelope, if it is determined that the rigidity of the envelope is higher than a predetermined value, the normal pressure mode is set. If it is determined that the envelope rigidity is equal to or less than the predetermined rigidity, the envelope pressure mode is set and the fixing operation is performed (S2000).

即ち、制御手段であるCPU100は、使用する記録材の剛性を判断する判断部を有し、CPU100は記録材情報が封筒の場合において、封筒の剛性が判断部により所定値よりも高いと判断された場合には第1の加圧モードを実行する。   That is, the CPU 100 as the control means has a determination unit that determines the rigidity of the recording material to be used. When the recording material information is an envelope, the CPU 100 determines that the rigidity of the envelope is higher than a predetermined value by the determination unit. In the case of a failure, the first pressurizing mode is executed.

封筒の剛性は、PC等の外部機器Dや操作部Cの入力部からユーザが設定した封筒の坪量情報、環境センサEによる温湿度情報からCPU100で判断される。本第2実施例では、温湿度センサEによる温湿度情報に基づいてプリンタ制御部57のCPU100が空気中の絶対水分量を判断する。   The rigidity of the envelope is determined by the CPU 100 from the basis weight information of the envelope set by the user from the external device D such as a PC or the input unit of the operation unit C and the temperature / humidity information from the environment sensor E. In the second embodiment, the CPU 100 of the printer control unit 57 determines the absolute moisture content in the air based on the temperature / humidity information from the temperature / humidity sensor E.

本第2実施例では、空気1kgあたり水の重さが8g以上である場合は、100g/mより大きい坪量の封筒は剛性が高いと判断し通常圧モードに設定し、100g/m以下の坪量の場合は封筒圧モードで定着動作を行う。また、空気1kgあたり水の重さが8gより少ない場合は、80g/mより大きい坪量の封筒は剛性が高いと判断し通常圧モードに設定し、80g/m以下の坪量の場合は封筒圧モードで定着動作を行う。 In the second embodiment, when the weight of water per kg of air is 8 g or more, it is determined that the envelope having a basis weight larger than 100 g / m 2 has high rigidity and is set to the normal pressure mode, and 100 g / m 2 For the following basis weights, the fixing operation is performed in the envelope pressure mode. When the weight of water per kg of air is less than 8 g, envelopes with a basis weight greater than 80 g / m 2 are judged to have high rigidity and are set to the normal pressure mode. When the basis weight is 80 g / m 2 or less Performs the fixing operation in the envelope pressure mode.

表2、表3に本第2実施例の実験を行った結果を示す。実験は30℃・80%(表2)、15℃・10%(表3)の環境下において、下記1)〜3)の封筒について、それぞれ、10枚連続して通紙した時の結果である。10枚中封筒皺が出なかったら○、1枚でも皺が出たら×とした。   Tables 2 and 3 show the results of experiments in the second embodiment. The experiment was performed when 10 sheets of envelopes 1) to 3) below were passed continuously in an environment of 30 ° C. and 80% (Table 2) and 15 ° C. and 10% (Table 3). is there. If there was no envelope flaw out of 10 sheets, it was rated as ○, and if even one sheet wrinkled, it was marked as x.

1)長型3号封筒(長3 中貼 本ケントCoC 80 〒枠ナシ、山櫻社製、120mm×235mm、坪量80g/m
2)坪量が100g/mの封筒(長3 中貼 本ケントCoC 100 〒枠ナシ、山櫻社製、120mm×235mm、坪量100g/m
3)坪量130g/mの封筒(長3 スミ貼 ARウルトラホワイト 130 〒枠ナシ、山櫻社製、120mm×235mm、坪量130g/m
30℃・80%環境のような高温多湿の場合(表2)、封筒の剛性が低いため、通常圧モードでは坪量80g/m、100g/mで封筒皺が発生するが、封筒圧モードでは封筒皺の発生はなく良好な画像が得られる。坪量130g/mの厚手の封筒では、封筒の剛性により皺は発生しないものの、封筒圧モードではニップ幅が十分に確保できないため、熱量が足りずに定着不良が発生してしまった。
1) Long type No. 3 envelope (Long 3 middle sticking this Kent CoC 80 〒 frame pear, manufactured by Yamagata, 120 mm x 235 mm, basis weight 80 g / m 2 )
2) Envelope with a basis weight of 100 g / m 2 (long 3 middle-plyed Kent CoC 100 〒 frame, manufactured by Yamagata, 120 mm × 235 mm, basis weight 100 g / m 2 )
3) Envelope with a basis weight of 130 g / m 2 (long 3 Sumi affixed AR Ultra White 130 pear frame made by Yamagata, 120 mm x 235 mm, basis weight 130 g / m 2 )
In the case of high temperature and high humidity such as 30 ° C and 80% environment (Table 2), the envelope stiffness is low, so in the normal pressure mode, envelope wrinkles occur at basis weights of 80 g / m 2 and 100 g / m 2. In the mode, an envelope flaw is not generated and a good image is obtained. In a thick envelope having a basis weight of 130 g / m 2 , wrinkles are not generated due to the rigidity of the envelope, but in the envelope pressure mode, a sufficient nip width cannot be ensured, so that the amount of heat is insufficient and fixing failure occurs.

15℃・10%環境のような低温低湿の場合(表3)、封筒の剛性が高いため、表2とは異なり通常圧モードでは坪量100g/mでは封筒皺が発生しなくなる。しかし、封筒圧モードではニップ幅が十分に確保できないため、熱量が足りずに軽微な剥がれ(定着不良)が発生してしまった。 In the case of low temperature and low humidity such as 15 ° C. and 10% environment (Table 3), since the rigidity of the envelope is high, unlike Table 2 , envelope flaws do not occur at a basis weight of 100 g / m 2 in the normal pressure mode. However, in the envelope pressure mode, a sufficient nip width cannot be ensured, so that the amount of heat is insufficient and slight peeling (fixing failure) occurs.

以上説明したように、本第2実施例の構成は、環境温度、湿度、封筒の坪量の少なくともどちらか一つにより封筒の剛性を判断し、通常圧モードを行うかどうかを判断するものである。これにより封筒の坪量に最適なモードを選択することで、封筒皺の発生を防止し、用紙への供給熱量不足による定着不良の発生を防止することができる。   As described above, the configuration of the second embodiment is to determine the envelope rigidity based on at least one of the environmental temperature, humidity, and envelope basis weight, and to determine whether to perform the normal pressure mode. is there. Accordingly, by selecting the optimum mode for the basis weight of the envelope, it is possible to prevent the occurrence of envelope flaws and to prevent the occurrence of fixing failure due to the insufficient amount of heat supplied to the paper.

《第3実施例》
本第3実施例は、第1実施例の構成において、図14のフローチャートを図16のように変更し、通常圧で所定時間、装置を予熱回転を行う。これにより、耐久後や粘度の高いグリスを用いた場合でもスリップが発生しないようにした構成である。第1実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。
<< Third embodiment >>
In the third embodiment, in the configuration of the first embodiment, the flowchart of FIG. 14 is changed as shown in FIG. 16, and the apparatus is preheated and rotated at a normal pressure for a predetermined time. Thus, the slip is prevented from occurring even when endurance or high viscosity grease is used. In the same configuration as in the first embodiment, the same number is assigned and the description is omitted.

本第3実施例の制御を図16に示したフローチャートを使って説明する。図14と同様の動作は同じ番号を付与して割愛する。本第3実施例の構成では、S1103で封筒圧モードが選択された場合、温調温度を維持しながら所定時間、装置を加熱回転(予熱回転)させる動作を行う。(S3000)。   The control of the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The same operations as in FIG. 14 are omitted by giving the same numbers. In the configuration of the third embodiment, when the envelope pressure mode is selected in S1103, an operation of rotating (preheating) the apparatus for a predetermined time while maintaining the temperature control temperature is performed. (S3000).

表4に本第3実施例の実験を行った結果を示す。実験は第1実施例の構成において、CS680(Canon製 A4サイズ、坪量68g/m)横送りで60万枚通紙を行った。その後、図16のS3000の動作での加熱空回転時間を変え、封筒圧に変更した後に駆動モータM1の回転により定着ベルト6が加圧ローラ2に従動して回転した場合を○とした。 Table 4 shows the results of experiments of the third embodiment. In the experiment, 600,000 sheets were fed by CS680 (A4 size manufactured by Canon, basis weight 68 g / m 2 ) in the configuration of the first example. After that, the heating idle rotation time in the operation of S3000 in FIG. 16 was changed, and after changing to the envelope pressure, the case where the fixing belt 6 was rotated by being driven by the pressure roller 2 by the rotation of the driving motor M1 was marked as ◯.

S3000の動作で加熱空回転時間が5秒以下の場合は定着ベルト6がスリップしてしまうことがわかる。これは、定着ニップ部Nにあるグリスが耐久により摩耗粉などと混ざり合い劣化することで、粘度が高くなってしまったためである。封筒圧モードの場合、定着ニップ部Nが狭くなるため加圧ローラ2からの駆動力の伝達が弱くなってしまう。   It can be seen that when the heating idling time is 5 seconds or less in the operation of S3000, the fixing belt 6 slips. This is because the grease in the fixing nip portion N is mixed with wear powder or the like due to durability and deteriorated to increase the viscosity. In the envelope pressure mode, since the fixing nip portion N is narrowed, transmission of driving force from the pressure roller 2 is weakened.

そこで本第3実施例の構成では、通常圧で定着ベルト6に十分な駆動力を伝えた状態で加熱空回転を行い、定着ニップ部N近傍の耐久劣化したグリスを十分に温めて粘度を下げることで、定着ベルト6のスリップを回避した。即ち、第2の加圧モードを実行する際には第1の加圧モードで所定時間、装置を予熱回転してから第2の加圧モードに移行することが好ましい。   Therefore, in the configuration of the third embodiment, heating idling is performed in a state where sufficient driving force is transmitted to the fixing belt 6 with normal pressure, and the deteriorated grease in the vicinity of the fixing nip portion N is sufficiently warmed to lower the viscosity. Thus, slipping of the fixing belt 6 was avoided. That is, when executing the second pressurizing mode, it is preferable to preheat and rotate the apparatus for a predetermined time in the first pressurizing mode and then shift to the second pressurizing mode.

本第3実施例では、常に加熱空回転時間を一定としたが、耐久枚数カウンタが所定の枚数情報や、定着ベルト6の温度センサTHの温度履歴等からグリスの粘度を鑑みて、必要な場合のみ加熱空回転を行う構成でも良い。   In this third embodiment, the heating idling time is always constant, but the durable sheet counter is necessary in consideration of the viscosity of the grease from the predetermined sheet number information, the temperature history of the temperature sensor TH of the fixing belt 6 and the like. Only the heating idle rotation may be used.

《第4実施例》
本第4実施例は、第1実施例の構成において、ベルト6を加熱するコイルユニット(誘導加熱装置)3を無くし、ハロゲンヒータ15’によりベルト6を加熱する構成である。第1実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。
<< 4th Example >>
In the fourth embodiment, the coil unit (induction heating device) 3 for heating the belt 6 is eliminated and the belt 6 is heated by the halogen heater 15 'in the configuration of the first embodiment. In the same configuration as in the first embodiment, the same number is assigned and the description is omitted.

図17に示すように、ハロゲンヒータ15’はステー7’の内部に配置され、ベルト6を輻射熱で加熱するようになっている。ステー7’はハロゲンヒータ15’の光を透過する耐熱ガラスからなる。ハロゲンヒータ15’は第1実施例と同様に制御部57のCPU100で制御される電源装置103に接続され、定着ベルト6の温度が所定の温度になるように、温度センサTHの温度情報に基づきCPU100によりON/OFF制御される。   As shown in FIG. 17, the halogen heater 15 ′ is disposed inside the stay 7 ′ and heats the belt 6 with radiant heat. The stay 7 'is made of heat-resistant glass that transmits the light from the halogen heater 15'. The halogen heater 15 ′ is connected to the power supply device 103 controlled by the CPU 100 of the control unit 57 as in the first embodiment, and based on the temperature information of the temperature sensor TH so that the temperature of the fixing belt 6 becomes a predetermined temperature. The CPU 100 controls ON / OFF.

以上のように構成することで、コイル15の代わりにハロゲンヒータ15’を用いた場合においても第1実施例と同等の効果が得られる。   With the configuration described above, even when the halogen heater 15 ′ is used instead of the coil 15, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

《第5実施例》
本第5実施例も、第1実施例の定着装置構成において、ベルト6を加熱するコイルユニット(誘導加熱装置)3を無くし、ベルト6を抵抗発熱層を有するベルト6’にする構成である。第1実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。
<< 5th Example >>
The fifth embodiment also has a configuration in which the coil unit (induction heating device) 3 for heating the belt 6 is eliminated and the belt 6 is a belt 6 ′ having a resistance heating layer in the fixing device configuration of the first embodiment. In the same configuration as in the first embodiment, the same number is assigned and the description is omitted.

本実施例の定着装置構成を図18の(a)に示す。第1実施例の定着装置構成から誘導加熱に係わる部分をなくし、ベルト6が抵抗発熱層を有するベルト6’に変更されている。   The configuration of the fixing device of this embodiment is shown in FIG. A portion related to induction heating is eliminated from the fixing device configuration of the first embodiment, and the belt 6 is changed to a belt 6 'having a resistance heating layer.

本実施例における抵抗発熱層を有するベルト6’の構成を図18の(b)を用いて説明する。本実施例におけるベルト6’は、内周側から外周側へ順に、滑性層6d、基層6a’、発熱層6e、弾性層6b、離型層6cの5層複合構造である。また、ベルト幅方向の端部には、給電電極部(不図示)がある。   The configuration of the belt 6 'having a resistance heating layer in this embodiment will be described with reference to FIG. The belt 6 ′ in this embodiment has a five-layer composite structure including a slipping layer 6 d, a base layer 6 a ′, a heat generation layer 6 e, an elastic layer 6 b, and a release layer 6 c in order from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Further, a feeding electrode portion (not shown) is provided at the end in the belt width direction.

ベルト6’は内径が4mmのポリイミドからなる基層6a’を有している。この基層6a’の厚みは60μmである。本第5実施例では絶縁性のポリイミドを用いたが、基層6a’としてポリイミドアミド、PEEK、PTFE、PFA、FEP等の樹脂ベルト、更にはSUS、ニッケルなどの金属ベルトを使用できる。尚、基層6a‘として導電性を有する材料を用いる場合は、基層6a’と発熱層6eとの間にポリイミドなどの絶縁層を設ける必要がある。   The belt 6 'has a base layer 6a' made of polyimide having an inner diameter of 4 mm. The thickness of this base layer 6a 'is 60 m. In the fifth embodiment, an insulating polyimide is used, but a resin belt such as polyimide amide, PEEK, PTFE, PFA, FEP, or a metal belt such as SUS or nickel can be used as the base layer 6a '. When a conductive material is used for the base layer 6a ', it is necessary to provide an insulating layer such as polyimide between the base layer 6a' and the heat generating layer 6e.

基層6a’の内面側には、ベルト内面と温度センサTHとの摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層(滑性層)6dを10〜50μm設けても良い。本実施例では、フッ素樹脂を10μm設けた。   A resin layer (sliding layer) 6d such as fluororesin or polyimide may be provided on the inner surface side of the base layer 6a 'in order to reduce sliding friction between the belt inner surface and the temperature sensor TH. In this example, 10 μm of fluororesin was provided.

発熱層6eは、基層6a’と弾性層6bの間に形成される。発熱層6eは導電粒子としてのカーボンを含有したポリイミド樹脂を均一な厚さで基層6a’上に塗布した抵抗発熱体である。発熱層6eの総抵抗値は10.0Ωである。従って、電圧が100Vの交流電源を通電する際に発生する電力は1000Wである。尚、この抵抗値は定着装置として必要な発熱量によって適宜決定すればよく、カーボンの混合比率により適宜調整することができる。   The heat generating layer 6e is formed between the base layer 6a 'and the elastic layer 6b. The heating layer 6e is a resistance heating element in which a polyimide resin containing carbon as conductive particles is applied on the base layer 6a 'with a uniform thickness. The total resistance value of the heat generating layer 6e is 10.0Ω. Therefore, the electric power generated when energizing an AC power supply with a voltage of 100 V is 1000 W. The resistance value may be determined as appropriate depending on the amount of heat generated as a fixing device, and can be adjusted as appropriate depending on the mixing ratio of carbon.

更に、ベルト6’の両端部には不図示の給電電極部が形成されており、不図示の給電電極部は発熱層6eの両端と電気的に接続される。給電電極部は銀・パラジウムを含んだ導電特性を有する材料を用いている。   Further, power supply electrode portions (not shown) are formed at both ends of the belt 6 ', and the power supply electrode portions (not shown) are electrically connected to both ends of the heat generating layer 6e. The power supply electrode portion is made of a material having conductive characteristics including silver and palladium.

ベルト6’の給電電極部は、第1実施例と同様に制御部57のCPU100で制御される電源装置103に接続され、ベルト6’の温度が所定の温度になるように、温度センサTHの温度情報に基づきCPU100によりON/OFF制御される。   The power supply electrode portion of the belt 6 ′ is connected to the power supply device 103 controlled by the CPU 100 of the control portion 57 as in the first embodiment, and the temperature sensor TH is adjusted so that the temperature of the belt 6 ′ becomes a predetermined temperature. Based on the temperature information, ON / OFF control is performed by the CPU 100.

以上のように構成することで、コイル15の代わりに抵抗発熱層を有するベルト6’を用いた場合においても第1実施例と同等の効果が得られる。   With the configuration described above, even when the belt 6 ′ having a resistance heating layer is used instead of the coil 15, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

以上説明したように、本実施例の定着装置を用いると、低熱容量系の定着装置において、封筒皺の発生を防止し、ユーザの好みに合わせて封筒皺の発生と、画像品位を調整することが可能である。   As described above, when the fixing device of this embodiment is used, in the low heat capacity type fixing device, the generation of envelope flaws can be prevented and the generation of envelope flaws and the image quality can be adjusted according to the user's preference. Is possible.

《その他の事項》
(1)実施例の定着装置Fにおいては、加圧パッド8を、ベルト6を介して加圧ローラ2に対して加圧しているが、逆に、加圧ローラ2を、ベルト6を介して加圧パッド8に対して加圧する機構構成にすることもできる。また、加圧パッド8と加圧ローラ2とをベルト6を介して互いに加圧する機構構成にすることもできる。即ち、加圧パッド8と加圧ローラ2とをベルト6を介して相対的に加圧する機構構成にすることができる。
《Other matters》
(1) In the fixing device F of the embodiment, the pressure pad 8 is pressed against the pressure roller 2 via the belt 6, but conversely, the pressure roller 2 is pressed via the belt 6. It is also possible to adopt a mechanism configuration that applies pressure to the pressure pad 8. Further, a mechanism configuration in which the pressure pad 8 and the pressure roller 2 are pressed against each other via the belt 6 may be employed. That is, a mechanism configuration in which the pressure pad 8 and the pressure roller 2 are relatively pressurized via the belt 6 can be provided.

(2)定着部である定着装置Fは記録材に形成された未定着のトナー像を固着像として加熱定着する装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱加圧して画像の光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する装置としても有効である(このような装置についても定着装置と呼ぶ)。   (2) The fixing device F that is a fixing unit is not limited to use as a device that heat-fixes an unfixed toner image formed on a recording material as a fixed image. It is also effective as a device for adjusting the surface properties of an image, such as improving the glossiness of an image by re-heating and pressurizing a toner image once fixed or presupposed on a recording material. Called device).

(3)画像形成装置は実施例のようなフルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、FAX、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。   (3) The image forming apparatus is not limited to the image forming apparatus that forms a full-color image as in the embodiment, and may be an image forming apparatus that forms a monochrome image. In addition, the image forming apparatus can be implemented in various applications such as a copying machine, a FAX, and a multifunction machine having a plurality of these functions in addition to necessary equipment, equipment, and housing structure.

61〜68・・画像形成部、P・・記録材、t・・トナー像、F・・定着部(定着装置)、6・・ベルト、2回転体、N・・ニップ部、8・・圧力付与部材(加圧パッド)、8a・・上流側突起部、8b・・主圧部、8c・・下流側突起部、D・・操作部、57・・実行部(制御部)   61-68..Image forming part, P..Recording material, t..Toner image, F..Fixing part (fixing device), 6..Belt, 2-rotor, N..Nip part, 8..Pressure Applying member (pressure pad), 8a ... upstream protrusion, 8b ... main pressure part, 8c ... downstream protrusion, D ... operation part, 57 ... execution part (control part)

Claims (8)

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
可撓性を有するエンドレスのベルトと、前記ベルトの内面に接する圧力付与部材と、前記ベルトを介して前記圧力付与部材と共にニップ部を形成する回転体と、を有し、前記ベルトが前記回転体の回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を挟持搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、を備える画像形成装置において、
前記圧力付与部材は、横断面において、前記ベルトの内面に対する対向部に前記ニップ部の中心近傍における主圧部と前記主圧部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ前記主圧部からベルトに向けて突出している上流側突起部および下流側突起部を有し、
前記上流側突起部と前記下流側突起部と前記主圧部とが前記ベルトの内面に接するように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第1の加圧モードと、前記上流側突起部と前記下流側突起部とが前記ベルトの内面に接し前記主圧部は前記ベルトの内面に接しないように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第2の加圧モードと、を切り替えることが可能な変更機構と、
使用する記録材に関して取得した記録材情報に基づいて前記変更機構を制御して前記第1の加圧モードと前記第2の加圧モードとの切り替えを実行する実行部と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming a toner image on a recording material;
A flexible endless belt, a pressure applying member in contact with the inner surface of the belt, and a rotating body that forms a nip portion with the pressure applying member via the belt, the belt being the rotating body An image forming apparatus comprising: a fixing unit that rotates by rotation of the recording medium and heats the recording material carrying the toner image at the nip portion while nipping and conveying the recording material.
In the cross section, the pressure applying member has a main pressure portion in the vicinity of the center of the nip portion at a portion facing the inner surface of the belt, and an upstream side and a downstream side in the recording material conveyance direction with the main pressure portion interposed therebetween, respectively. Having an upstream protrusion and a downstream protrusion protruding from the main pressure part toward the belt,
The pressure applying member and the rotating body are relatively pressed through the belt so that the upstream protruding portion, the downstream protruding portion, and the main pressure portion are in contact with the inner surface of the belt. The first pressure mode, the pressure applying member and the rotating body so that the upstream protrusion and the downstream protrusion are in contact with the inner surface of the belt and the main pressure portion is not in contact with the inner surface of the belt. A change mechanism capable of switching between a second pressurizing mode in which the pressure is relatively pressed through the belt;
An execution unit that controls the change mechanism based on the recording material information acquired with respect to the recording material to be used and executes switching between the first pressurization mode and the second pressurization mode. An image forming apparatus.
前記実行部は前記記録材情報が封筒の場合には前記第2の加圧モードを実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the execution unit executes the second pressurizing mode when the recording material information is an envelope. 使用する記録材の剛性を判断する判断部を有し、前記実行部は前記記録材情報が封筒の場合において、封筒の剛性が前記判断部により所定値よりも高いと判断された場合には前記第1の加圧モードを実行することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   A determination unit configured to determine the rigidity of the recording material to be used, and when the recording material information is an envelope, the execution unit determines that the rigidity of the envelope is higher than a predetermined value by the determination unit; The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first pressure mode is executed. 前記判断部は、温度、湿度、坪量のうちの少なくとも1つに基づいて封筒の剛性を判断することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the determination unit determines the rigidity of the envelope based on at least one of temperature, humidity, and basis weight. 前記実行部は前記第2の加圧モードを実行する際には前記第1の加圧モードで所定時間、装置を予熱回転してから前記第2の加圧モードに移行することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の画像形成装置。   When executing the second pressurizing mode, the execution unit preheats and rotates the apparatus for a predetermined time in the first pressurizing mode and then shifts to the second pressurizing mode. The image forming apparatus according to claim 1. 前記ベルトを加熱する加熱源を有し、前記加熱源が前記ベルトを誘導加熱するコイルであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a heating source that heats the belt, wherein the heating source is a coil that induction-heats the belt. 前記ベルトを加熱する加熱源を有し、前記加熱源がハロゲンヒータであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a heating source that heats the belt, wherein the heating source is a halogen heater. 前記ベルトは通電により発熱する発熱層を有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the belt includes a heat generating layer that generates heat when energized.
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