WO2020255461A1 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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fixing
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善樹 下平
真登 山下
小寺　哲郎
充博 松本
山田　光介
孝幸 山下
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富士ゼロックス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a fixing device and an image forming device.
  • a fixing mechanism unit having a nip portion for fixing the toner on the recording medium by heat and pressure, and a spare for heating the recording medium arranged on the upstream side of the fixing mechanism unit in the recording medium transport direction and transported in a non-contact manner.
  • the preheating mechanism unit includes a heating mechanism unit, and the preheating mechanism unit includes a plurality of heating elements that are sequentially arranged in the recording medium transport direction in a state close to the recording medium to be transported and generate heat during the fixing process. It is arranged between the plurality of heating elements and the recording medium transport path, and controls the opening and closing of a shield that blocks radiant heat from the heating element to the recording medium to expose the plurality of heating elements to the transported recording medium.
  • Patent Document 1 A fixing device is known (Patent Document 1).
  • a fixing device that conveys a recording medium to a nip portion formed between a fixing member controlled to a predetermined temperature by a heating means and a pressure member that presses against the fixing member to fix a toner image on the surface of the recording medium.
  • a recording medium heating device that heats the recording medium upstream of the fixing device, a glossiness measuring means for measuring the glossiness of the surface of the recording medium after the toner image is fixed by the fixing device, and a glossiness measured by the glossiness measuring means.
  • An image forming apparatus for heating a recording medium by irradiation with far infrared rays is also known as the recording medium heating apparatus, which comprises a changing means for changing and controlling the heating conditions of the recording medium heating apparatus based on the degree. ).
  • the present invention provides a fixing device and an image forming device capable of obtaining sufficient fixing characteristics in consideration of the influence of each condition on the fixing characteristics even if the recording media have different thicknesses, colors, and paper types. provide.
  • the fixing device of the first aspect is A non-contact heating means that heats the conveyed recording medium in a non-contact manner, A contact heating means for pressurizing and heating the recording medium on the downstream side of the non-contact heating means in the transport direction of the recording medium is provided.
  • the non-contact heating means controls the amount of heat given to the recording medium according to the information on whether or not the recording medium is black and the thickness.
  • the contact heating means controls the pressing force on the recording medium according to the thickness, regardless of whether or not the recording medium is black. It is characterized by that.
  • the fixing device of the second aspect is A non-contact heating means that heats the recording medium in a non-contact manner, A contact heating means that comes into contact with the toner on the recording medium on the downstream side of the non-contact heating means in the transport direction of the recording medium is provided.
  • the non-contact heating means controls the amount of heat given to the recording medium according to the information and thickness of whether the recording medium is metallic paper or plain paper.
  • the contact heating means controls the pressing force on the recording medium according to the thickness regardless of whether the recording medium is metallic paper or plain paper. Characterized by
  • the image forming apparatus of the third aspect is An image forming unit that forms an image on a recording medium, It is characterized by comprising the fixing device of the first or second aspect.
  • the first aspect it is possible to suppress paper wrinkles regardless of whether the paper is black or not, while obtaining sufficient fixing characteristics when the recording medium is black.
  • the second aspect it is possible to suppress paper wrinkles regardless of whether the recording medium is metallic paper or not, while obtaining sufficient fixing characteristics when the recording medium is metallic paper.
  • the third aspect even if the recording media have different thicknesses, colors, and paper types, sufficient fixing characteristics can be obtained in consideration of the influence of each condition on the fixing characteristics.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows an example of the schematic structure of the image forming apparatus provided with the fixing apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a perspective view which shows the schematic structure of the paper transport device. It is sectional drawing which shows the schematic structure of the fixing device including a paper transport device. It is a figure which shows an example of the relationship between the heating time at a process speed of 300 mm / sec and the number of lightings of a heating element. It is sectional drawing which shows the schematic structure of the other fixing apparatus including a paper transport apparatus. It is a flowchart which shows the flow of the fixing operation of colored paper. It is a figure which shows an example of the paper setting of the paper tray of a paper feed device.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of the image forming apparatus 1 provided with the fixing device 17 according to the present embodiment. Is.
  • the image forming apparatus 1 is provided at the image forming unit 10, the paper feeding device 20 attached to one end of the image forming unit 10, and the other end of the image forming unit 10, and the printed paper is discharged.
  • a unit 30, an operation display unit 40, and an image processing unit 50 that generates image information from print information transmitted from a higher-level device are provided.
  • the image forming unit 10 includes a system control device 11 (not shown), an exposure device 12, a photoconductor unit 13, a developing device 14, a transfer device 15, a paper transport device 16, and a fixing device 17.
  • the image forming unit 10 forms the image information received from the image processing unit 50 as a toner image on the paper fed from the paper feeding device 20.
  • the paper feed device 20 supplies the image forming unit 10 with various types of paper as a recording medium used for image forming. That is, the paper feed device 20 includes a plurality of paper loading units (tray 1, tray 2) for accommodating papers of different types (for example, material, thickness, paper size, and grain), and these plurality of paper loads. Paper fed from any one of the units (tray 1 and tray 2) is supplied to the image forming unit 10.
  • a plurality of paper loading units tray 2 for accommodating papers of different types (for example, material, thickness, paper size, and grain), and these plurality of paper loads. Paper fed from any one of the units (tray 1 and tray 2) is supplied to the image forming unit 10.
  • the paper ejection unit 30 ejects the paper for which the image output is performed by the image forming unit 10. Therefore, the paper ejection unit 30 includes a paper ejection accommodating unit in which the paper after image output is ejected.
  • the paper ejection unit 30 may have a function of performing post-processing such as cutting and stapling (needle binding) on the paper bundle output from the image forming unit 10.
  • the operation display unit 40 is used for inputting various settings and instructions and displaying information. That is, it corresponds to a so-called user interface, and is specifically configured by combining a liquid crystal display panel, various operation buttons, a touch panel, and the like.
  • Each photoconductor unit 13 includes a photoconductor drum 31 as an image holder that is rotationally driven.
  • a charging device 32, an exposure device 12, a developing device 14, a primary transfer roller 52, and a cleaning device 34 are arranged along the rotation direction of each photoconductor drum 31.
  • the developing device 14 has a developing housing 41 in which a developing agent is housed.
  • a developing roller 42 arranged to face the photoconductor drum 31 is arranged in the developing housing 41 to form a toner image on the photoconductor drum 31.
  • Each developing apparatus 14 has substantially the same configuration except for the developing agent contained in the developing housing 41, and each has yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), and white (W). ), A toner image of silver (S) as a special color is formed.
  • a replaceable toner cartridge T containing a developer (toner containing a carrier) is arranged above the developing device 14, and the developing agent is supplied from each toner cartridge T to the developing device 14.
  • the surface of the rotating photoconductor drum 31 is charged by the charging device 32, and an electrostatic latent image is formed by the latent image forming light emitted from the exposure device 12.
  • the electrostatic latent image formed on the photoconductor drum 31 is developed as a toner image by the developing roller 42.
  • the transfer device 15 includes an intermediate transfer belt 51, a primary transfer roller 52, and a secondary transfer roller 53.
  • Each color toner image formed by the photoconductor drum 31 of each photoconductor unit 13 is multiplex transferred to the intermediate transfer belt 51.
  • the primary transfer roller 52 sequentially transfers (primary transfer) each color toner image formed by each photoconductor unit 13 to the intermediate transfer belt 51.
  • the secondary transfer roller 53 collectively transfers (secondary transfer) each color toner image superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 51 onto paper.
  • the backup roller 65 comes into contact with the intermediate transfer roller 51 via the intermediate transfer belt 51 to form a secondary transfer portion (TR) with the secondary transfer roller 53.
  • a predetermined transfer voltage is applied to the primary transfer roller 52 from a power supply device or the like (not shown) controlled by the system control device 11.
  • Each color toner image formed on the photoconductor drum 31 of each photoconductor unit 13 is sequentially electrostatically transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt 51 by the primary transfer roller 52, and the superimposed toner image on which each color toner is superimposed is obtained. It is formed on the intermediate transfer belt 51.
  • the superimposed toner image on the intermediate transfer belt 51 is conveyed to the secondary transfer unit TR in which the secondary transfer roller 53 is arranged as the intermediate transfer belt 51 moves.
  • the paper is supplied from the paper feed device 20 to the secondary transfer unit TR at the same timing.
  • the backup roller 65 faces the secondary transfer roller 53 via the intermediate transfer belt 51.
  • a predetermined transfer voltage is applied to the backup roller 65 from a power supply device or the like controlled by the system control device 11, and the multiple toner images on the intermediate transfer belt 51 are collectively transferred to the paper passing through the secondary transfer unit TR. ..
  • the fixing device 17 has a non-contact heating portion 17A and a contact fixing portion 17B.
  • the non-contact heating unit 17A heats the paper transported by the paper transport device 16 in a non-contact manner.
  • the contact fixing portion 17B is arranged on the downstream side of the non-contact heating portion 17A, and fixes the toner image on the paper by the action of heating and crimping.
  • the paper P on which the toner image is transferred in the transfer device 15 is conveyed to the fixing device 17 via the paper conveying device 16 in a state where the toner image is not fixed.
  • the paper conveyed to the fixing device 17 is preliminarily heated by the non-contact heating portion 17A, and the toner image is fixed by the action of heating and crimping by the pair of fixing rolls 171B and the pressure roll 172B at the contact fixing portion 17B. Toner.
  • the paper P that has been fixed is sent to the paper ejection unit 30.
  • the front and back sides of the paper P are reversed by the paper transport device 18a and sent to the secondary transfer section TR in the image forming section 10 again via the paper transport device 18b.
  • the paper P is fed to the paper ejection unit 30.
  • the paper P fed to the paper ejection unit 30 is subjected to post-treatment such as cutting and stapling (needle binding) as necessary.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the paper transport device 16
  • FIG. 3 is a schematic view of the fixing device 17 including the paper transport device 16 of the image forming device 1 according to the present embodiment. It is sectional drawing which shows the structure.
  • the fixing device 17 is composed of a non-contact heating portion 17A as an example of the non-contact heating means and a contact fixing portion 17B as an example of the contact heating means.
  • the paper transport device 16 is provided with an endless chain member 162 that is wound around a plurality of sprockets 161 and moves around, and a chain member 162 that is spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • a plurality of grippers 163, an air blower 164 (see FIGS. 1 and 3) that blows air onto the conveyed paper P from the back surface side of the paper P to float the paper P, and a large number of air that passes through the ejected air. It has a paper guide plate 165 having holes 165a.
  • the chain member 162 is rotated around the sprocket 161 by being rotated around the Y direction by a motor (not shown).
  • the gripper 163 is driven by a motor (not shown) to grab the downstream end (tip LE) of the paper P in the transport direction at a set timing, or grab the grabbed paper P at a set timing. It is configured to be separated.
  • the chain member 162 moves while floating the paper P on the paper guide plate 165 by the air ejected from the air blower 164.
  • the gripper 163 conveys the paper P toward the contact fixing portion 17B.
  • the paper P is conveyed on the paper guide plate 165 while being given a predetermined amount of heat by the non-contact heating unit 17A described later.
  • Non-contact heating section 17A are sequentially arranged in the paper transport direction in a state close to the paper P to be transported.
  • the non-contact heating unit 17A reflects far infrared rays (radiant heat) from a plurality of halogen lamps and the like that generate heat when energized and emit far infrared rays (radiant heat) to the paper guide plate 165 side. It is composed of a reflector 171b that enhances the heating efficiency of the heating element 171a with respect to the paper P. ) To preheat without contact.
  • the heating elements 171a are installed at intervals of 30 mm.
  • the non-contact heating unit 17A is provided with a wire mesh (not shown) for preventing the paper P from entering the heating element 171a.
  • the non-contact heating unit 17A can change the amount of heat given to the paper P by changing the number of lighting elements 171a at a predetermined paper transport speed (process speed).
  • FIG. 4 shows an example of the relationship between the heating time at a process speed of 300 mm / sec and the number of lighting elements 171a.
  • the heating time can be increased and the amount of heat given to the paper P can be increased.
  • the amount of heat given to the paper P may be increased or decreased by changing the amount of electric power energized to the heating element 171a and changing the surface temperature of the heating element 171a, and the amount of heat given to the paper P by changing the process speed. May be changed.
  • the contact fixing section 17B is arranged downstream of the non-contact heating section 17A in the paper transport direction.
  • the contact fixing portion 17B is composed of a heating roll 171B and a pressure roll 172B. Inside the heating roll 171B, for example, a heater QL composed of a halogen heater is provided inside the heating roll 171B. The heater QL brings the surface of the heating roll to a predetermined temperature.
  • the heating roll 171B includes, for example, a support 171Ba made of a rigid metal such as aluminum and an elastic layer 171Bb made of, for example, silicone rubber laminated on the surface side (outer peripheral surface side) of the support 171Ba.
  • the elastic layer 171Bb is covered with a release layer 171Bc formed of, for example, PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer) or the like.
  • the pressure roll 172B includes, for example, a metal cylindrical core material 172Ba, a heat-resistant elastic body layer 172Bb (for example, a silicone rubber layer, a fluororubber layer, etc.) coated on the outer peripheral surface of the core material 172Ba, and further. If necessary, a release layer 172Bc coated with a heat-resistant resin such as PFA or a heat-resistant rubber coating is laminated.
  • the heating roll 171B is arranged by pressing it against the pressure roll 172B by a moving mechanism (not shown) to form a nip portion N in which the heating roll 171B and the pressure roll 172B come into contact with each other.
  • the heating roll 171B is supported in contact with and detachable from the outer peripheral surface of the pressure roll 172B by the moving mechanism, and is pressed at the nip portion N so as to have a predetermined pressing force according to the thickness of the paper P.
  • the moving mechanism may move the pressure roll 172B. However, if the pressure roll 172B is moved, the sprocket 161 also moves, and the tensioned state of the chain member 162 may change. Therefore, the moving mechanism preferably has a configuration in which the heating roll 171B is moved.
  • the contact fixing portion 17B applies heat and pressure to the paper P to fix the unfixed toner image to the paper P by passing the paper P holding the unfixed toner image through the nip portion N.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of another fixing device 17 including the paper transport device 16.
  • the contact fixing portion 17B is a fixing belt module composed of a fixing belt 720, a first tension roller 721, a second tension roller 722, and a pressing member 723, instead of the heating roll 171B, as shown in FIG. May be good.
  • the pressing member 723 is provided at a position facing the pressing roll 172B.
  • the pressing member 723 sandwiches the fixing belt 720 between the pressing member 723 and the pressing roll 172B, and receives the load from the pressing roll 172B.
  • the paper P is sandwiched from both sides by the pressure roll 172B and the pressing member 723, and pressure is applied to the paper P.
  • a heater QL for heating these is provided inside the first tension roller 721, the second tension roller 722, and the pressing member 723.
  • the heater QL is composed of, for example, a halogen heater.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the fixing operation of colored paper
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of paper setting of the paper tray of the paper feed device 20.
  • the fixing operation in the fixing device 17 will be described with reference to the drawings.
  • the fixing device 17 for example, the fixing temperature of the nip portion N in the contact fixing portion 17B is kept constant, and the heating condition (heat amount) of the non-contact heating portion 17A is changed according to the mass, color, and paper type of the conveyed paper P. Let me.
  • black paper as an example of colored paper has a higher absorption rate of infrared light than white paper having the same basis weight.
  • metallic paper has a low absorption rate of infrared light.
  • the fixing quality such as fixability and glossiness may change depending on the color and paper type of the paper P. For example, if the amount of heat given to the paper P is not increased as the mass of the paper P increases, the fixing quality may deteriorate. With thin paper, if the pressurizing condition at the contact fixing portion 17B is high pressure, paper wrinkles may occur.
  • the non-contact heating unit 17A gives a heat amount to the paper P when the color of the paper P is colored, and the color of the paper P is white. It is controlled so as to be smaller than the amount of heat given to the paper P in the case of.
  • the system control device 11 stores a table in which the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set based on the color of the paper P. When the paper P is colored, it is smaller than the amount of heat given to the paper P when the paper P is blank.
  • the amount of heat given to the paper P is larger than when the mass of the paper is lower than the predetermined value.
  • the image forming apparatus 1 first acquires the paper information of the paper P used in the job (S101).
  • the paper information include paper type, paper color, and paper mass (basis weight), which may be detected by a paper sensor (not shown) provided inside the image forming apparatus 1 or outside the image forming apparatus 1. As shown in 7, it may be acquired from the paper information designated via the operation display unit 40.
  • Paper type For example, for the setting item "Paper type”, select “Uncoated paper / Coated paper / Recycled paper” for “Blank paper”, select “Black paper” for “Black paper”, and select “Deposited paper” for "Metallic”. Set to “paper”.
  • the paper mass can be regarded as information indicating the thickness of the paper. That is, the heavier the paper mass, the thicker the paper tends to be.
  • the paper P is colored (S102). If the color of the paper P is a dark color other than white such as black, blue, and red, it is judged to be colored, and the paper type may be plain paper, coated paper, recycled paper, or the like. Good.
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table in which the paper color is colored (for example, black) (S103).
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table whose paper color is white (S104).
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set to be relatively small. Further, when the mass of the paper is higher than the predetermined value, the amount of heat given to the paper P is set to be larger than that when the mass of the paper is lower than the predetermined value.
  • the amount of heat given to the paper P when the color of the paper P is "white” is made smaller than the amount of heat given to the paper P, and even if the paper P is black, excessive heat absorption is suppressed. Therefore, sufficient fixing characteristics can be obtained.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a state in which a white toner image WT is superimposed on a colored paper and primary transfer is performed so as to overlap the toner image (YMCK), and a color image with a white toner image WT is secondarily transferred onto the colored paper P. Is.
  • the absorption rate of infrared light from the non-contact heating portion 17A is lower than that when the white toner is not used. Become. Therefore, the amount of heat given to the non-contact heating unit 17A may not be set to be smaller than the amount of heat given to the paper P when the color of the paper P is "white".
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from a table whose paper color is white. However, if the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set higher than the condition when the paper color is colored, the condition when the paper color is white does not have to be used.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a flow of fixing operation of metallic paper.
  • the non-contact heating unit 17A is a condition in which the amount of heat given to the paper P when the paper P is metallic paper is larger than the amount of heat given to the paper P when the paper P is plain paper. have.
  • the table is set with a condition that the amount of heat given to the paper P when the paper P is plain paper is larger than the amount of heat given to the paper P.
  • the mass of the paper is higher than the predetermined value
  • the amount of heat given to the paper P is set to be larger than when the mass of the paper is lower than the predetermined value.
  • the image forming apparatus 1 acquires the paper information of the paper P used in the job (S201). Next, it is determined whether or not the paper P is "metallic paper” (S202). If the paper type is "metallic paper", the color of the paper may be any, but it is preferably “silver". When it is determined that the paper P is "metallic paper” (S202: Yes), the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table where the paper type is metallic paper (S203). On the other hand, when it is determined that the paper P is "plain paper” (S202: No), the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table where the paper type is plain paper (S204).
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set to be relatively higher than when the paper P is "plain paper” and white. Further, when the mass of the paper is higher than the predetermined value, the amount of heat given to the paper P is set to be larger than that when the mass of the paper is lower than the predetermined value.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a flow of fixing operation of a modified example of metallic paper.
  • the image forming apparatus 1 acquires the paper information of the paper P used in the job (S301). Next, it is determined whether or not the paper P is "metallic paper" (S302). When it is determined that the paper P is "metallic paper” (S302: Yes), the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table where the paper type is metallic paper (S304). On the other hand, when it is determined that the paper P is "plain paper” (S302: No), it is further determined whether or not the paper P is colored (S303).
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table where the paper type is plain paper and the paper color is colored (for example, black) (S305).
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set from the table where the paper type is plain paper and the paper color is white (S306).
  • the mass of the paper is higher than the predetermined value, the amount of heat given to the paper P is set to be larger than when the mass of the paper is lower than the predetermined value.
  • the calorific value of the non-contact heating unit 17A is relatively lower than when the paper P is "plain paper” and "blank paper". Is set to be. That is, when the paper P is black paper, the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set to be relatively smaller than that of the blank paper.
  • the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set to be relatively higher than when the paper P is "plain paper” and black. That is, when the paper P is metallic paper, the amount of heat of the non-contact heating portion 17A is set to be relatively larger than that of black paper.
  • the amount of heat given to the paper P when the paper P is "plain paper” and “black” is made larger than the amount of heat given to the paper P, and even if the paper P is "metallic paper”.
  • the absorption rate of infrared light can be increased to obtain sufficient fixing characteristics.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a table in which the pressurizing conditions of the contact fixing section of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment are set
  • FIG. 12 is a view of the contact fixing section 17B. It is a flowchart which shows the flow of setting of a pressing force.
  • the pressing force (nip pressure) of the contact fixing portion 17B in the image forming apparatus 1 is higher than a predetermined mass when the mass of the paper P is lower than a predetermined predetermined mass regardless of the color of the paper P. Is set to be lower than.
  • FIG. 11 the paper type (plain paper, metallic paper) of the paper P, the color of the paper (white, black), and the paper mass (60-79, 80-105, 106-169, 170-256, 257-300 g /
  • An example of a table showing the nip pressure condition of the contact fixing portion 17B with respect to m 2 ) is shown. According to the table shown in FIG. 11, regardless of the paper type and the paper color, the pressing force of the contact fixing portion 17B is "low" (condition that the nip pressure is low) below the predetermined paper mass (105 g / m 2 ). It has become.
  • the image forming apparatus 1 acquires the paper information of the paper P used in the job (S401). Next, it is determined whether or not the thickness of the paper P is lower than a predetermined mass (S402). Here, it is determined whether or not the paper mass is smaller than "106 (g / m 2 )" as a predetermined predetermined mass. As a result, when the paper mass of the paper P is smaller than "106 (g / m 2 )" (S402: Yes), the pressing force of the contact fixing portion 17B is higher than the predetermined mass of the paper P. (“106-300 (g / m 2 )”) is set to “low” so as to be lower than the pressing force in the case (S403). As a result, wrinkles on thin paper can be suppressed.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of paper setting of the paper tray of the paper feed device 20
  • FIG. 14 is a flowchart showing the flow of the black paper fixing operation of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment
  • FIG. 15 is the flow chart according to the present embodiment. It is a flowchart which shows the flow of the fixing operation of the metallic paper of the image forming apparatus 1. Is. Hereinafter, the fixing operation in the fixing device 17 will be described with reference to the drawings.
  • the fixing condition (fixing temperature in the nip portion N) in the contact fixing portion 17B is kept constant, and the heating condition (heat amount) of the non-contact heating portion 17A is set according to the mass, color, and paper type of the conveyed paper P. ) And the nip pressure of the contact fixing portion 17B are changed.
  • the image forming apparatus 1 acquires the paper information of the paper P used in the job (S501).
  • the paper information include a paper type, a paper color, and a paper mass (basis weight), which can be obtained from the paper information designated via the operation display unit 40 as shown in FIG.
  • the setting item "paper type” when “other than vapor-filmed paper” is selected, it is set to "other than metallic paper", and when “deposited paper” is selected, it is set to "metallic paper”.
  • selecting “white” sets it to "blank paper”
  • selecting "black” sets it to "black paper”.
  • the amount of heat given to the non-contact heating unit 17A is set to be smaller than the amount of heat given to the paper P when the color of the paper P is "white”. (S503).
  • the calorific value of the non-contact heating unit 17A is set smaller than when the mass of the paper P is higher than the first mass (S505).
  • the first mass for changing the amount of heat of the non-contact heating portion 17A according to the mass of the paper P is "169 (g / m 2 )" as an example, which is higher than the first mass. If it is high, the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set high, and if it is lower than the first mass, the amount of heat of the non-contact heating unit 17A is set low.
  • the pressing force at the nip portion N of the contact fixing portion 17B is set so as not to be reduced as compared with the case where the paper color is “white” (S506).
  • the paper color is “white” and the mass is the first mass "169 (g / m 2 )"
  • the addition in the nip portion N of the contact fixing portion 17B is applied.
  • the pressure is set to "high".
  • the second mass for changing the pressing force of the contact fixing portion 17B according to the mass of the paper P is "106 (g / m 2 )" as an example, and is more than the second mass.
  • the pressing force at the nip portion N of the contact fixing portion 17B is set to “high”, and if the mass of the paper P is lower than the second mass (S507: Yes), the nip portion of the contact fixing portion 17B The pressing force at N is set to "low”.
  • the first mass and the second mass which are boundaries for changing the setting of the pressing force in the nip portion N of the contact fixing portion 17B, are different in the present embodiment, but depend on the table in which the fixing conditions are set. May have the same mass.
  • the image forming apparatus 1 acquires the paper information of the paper P used in the job (S601), and whether or not the paper P is "metallic paper”. (S502). When the paper P is determined to be metallic paper (S602: Yes), the amount of heat given to the non-contact heating unit 17A is set to be larger than the amount of heat given to the paper P when the paper P is "plain paper”. (S603).
  • the calorific value of the non-contact heating unit 17A is set smaller than when the mass of the paper P is higher than the first mass (S605).
  • the first mass for changing the amount of heat of the non-contact heating portion 17A according to the mass of the paper P is "256 (g / m 2 )" as an example, which is higher than the first mass. If it is high, the calorific value of the non-contact heating portion 17A is set high, and if it is thinner than the first mass, the calorific value of the non-contact heating portion 17A is set low.
  • the pressing force at the nip portion N of the contact fixing portion 17B is set so as not to increase as compared with the case where the paper is “plain paper” (S606).
  • the paper is “plain paper” and the mass is the first mass "256 (g / m 2 )"
  • the addition in the nip portion N of the contact fixing portion 17B is applied.
  • the pressure is set to "high".
  • the second mass for changing the pressing force of the contact fixing portion 17B according to the mass of the paper P is "106 (g / m 2 )" as an example, and is more than the second mass.
  • the pressing force at the nip portion N of the contact fixing portion 17B is set to “high”, and if the mass of the paper P is lower than the second mass (S607: Yes), the nip portion of the contact fixing portion 17B The pressing force at N is set to "low”.
  • the nip pressure of the contact fixing portion 17B is controlled according to the information of the paper mass regardless of the information of the paper type and the paper color. , It is also possible to determine the nip pressure according to the information of the other and the information of the paper mass, regardless of the information of either one. For example, regardless of the paper color information, a method of increasing the nip pressure in the case of metallic paper as compared with the case of plain paper may be used. In this case, the glossiness of the toner surface can be made closer to the glossiness of the metallic paper by fixing the toner image at a higher pressure in the case of metallic paper while suppressing paper wrinkles regardless of the paper color.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-112508 dated June 18, 2019.

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Abstract

厚み、色、紙種が異なる記録媒体であっても、それぞれの条件が定着特性に与える影響力を考慮した上で充分な定着特性を得ることができる定着装置及び画像形成装置を提供する。記録媒体を非接触で加熱する非接触加熱手段を備え、非接触加熱手段は、記録媒体が有色のときに記録媒体に与える熱量が、記録媒体の色が白色で、且つ厚みが有色のときよりも相対的に薄いときにおける記録媒体に与える熱量よりも小さくなる条件を有する。

Description

定着装置及び画像形成装置
　本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
　記録媒体上のトナーを熱と圧力により定着させるニップ部を有する定着機構部と、前記定着機構部の記録媒体搬送方向の上流側に配置され、非接触で搬送される前記記録媒体を加熱する予備加熱機構部と、を備え、前記予備加熱機構部は、搬送される記録媒体に近接した状態で記録媒体搬送方向に順次並べて配列され、定着処理のときに発熱状態となる複数の発熱体と、該複数の発熱体と記録媒体搬送経路の間に配置され、前記発熱体から前記記録媒体への輻射熱を遮る遮蔽物の開閉制御を行って前記複数の発熱体のうち搬送される記録媒体へ露出させる発熱体の本数の調整が可能なシャッターと、を有し、前記記録媒体の表面光沢度、厚み、白色度の少なくともいずれかに基づいて、前記予備加熱機構部におけるシャッターの開度が調整される定着装置が知られている（特許文献１）。
　加熱手段によって所定温度に制御された定着部材と定着部材に圧接する加圧部材との間に形成されたニップ部に記録媒体を搬送し、記録媒体表面上のトナー画像を定着させる定着装置と、定着装置の上流部に記録媒体を加熱する記録媒体加熱装置と、定着装置によるトナー画像の定着後の記録媒体表面の光沢度を測定する光沢度測定手段と、光沢度測定手段により測定された光沢度に基づき、記録媒体加熱装置の加熱条件を変更制御する変更手段と、を備え、記録媒体加熱装置は、遠赤外線の照射により記録媒体を加熱する画像形成装置も知られている（特許文献２）。
日本国特開２０１１－１３７９６３号公報 日本国特開２０１１－４３６８３号公報
　本発明は、厚み、色、紙種が異なる記録媒体であっても、それぞれの条件が定着特性に与える影響力を考慮した上で充分な定着特性を得ることができる定着装置及び画像形成装置を提供する。
　前記課題を解決するために、第１の態様の定着装置は、
　搬送される記録媒体を非接触で加熱する非接触加熱手段と、
　前記記録媒体の搬送方向における前記非接触加熱手段よりも下流側で前記記録媒体を加圧し加熱する接触加熱手段と、を備え、
　前記非接触加熱手段は、前記記録媒体が黒色か否かの情報及び厚みに応じて前記記録媒体に与える熱量を制御し、
　前記接触加熱手段は、前記記録媒体が黒色か否かの情報によらず、厚みに応じて前記記録媒体に対する加圧力を制御する、
　ことを特徴とする。
　前記課題を解決するために、第２の態様の定着装置は、
　記録媒体を非接触で加熱する非接触加熱手段と、
　前記記録媒体の搬送方向における前記非接触加熱手段よりも下流側で前記記録媒体上のトナーと接触する接触加熱手段と、を備え、
　前記非接触加熱手段は、前記記録媒体がメタリック紙か普通紙かの情報及び厚みに応じて前記記録媒体に与える熱量を制御し、
　前記接触加熱手段は、前記記録媒体がメタリック紙か普通紙かの情報によらず厚みに応じて前記記録媒体に対する加圧力を制御する、
　ことを特徴とする
　前記課題を解決するために、第３の態様の画像形成装置は、
　記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
　第１または第２の態様の定着装置と、を備えた
　ことを特徴とする。
　第１の態様によれば、記録媒体が黒色であるときに充分な定着特性を得つつ、黒紙か否かに係らず紙しわを抑制することができる。
　第２の態様によれば、記録媒体がメタリック紙であるときに充分な定着特性を得つつ、メタリック紙か否かに係らず紙しわを抑制することができる。
　第３の態様によれば、厚み、色、紙種が異なる記録媒体であっても、それぞれの条件が定着特性に与える影響力を考慮した上で充分な定着特性を得ることができる。
第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成の一例を示す断面模式図である。 用紙搬送装置の概略構成を示す斜視図である。 用紙搬送装置を含む定着装置の概略構成を示す断面模式図である。 プロセススピード３００ｍｍ／ｓｅｃにおける加熱時間と発熱体の点灯本数の関係の一例を示す図である。 用紙搬送装置を含む他の定着装置の概略構成を示す断面模式図である。 有色紙の定着動作の流れを示すフローチャートである。 用紙送り装置の用紙トレイの用紙設定の一例を示す図である。 白色トナー画像付きカラー画像が有色紙上に二次転写される状態を模式的に示す図である。 メタリック紙の定着動作の流れを示すフローチャートである。 メタリック紙の変形例の定着動作の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る画像形成装置１が有する接触定着部の加圧条件が設定されたテーブルの一例を示す図である。 接触定着部における加圧力の設定の流れを示すフローチャートである。 用紙送り装置の用紙トレイの用紙設定の一例を示す図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の黒紙の定着動作の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る画像形成装置のメタリック紙の定着動作の流れを示すフローチャートである。
　次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
　以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
　尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。
「第１実施形態」
　（１）画像形成装置の全体構成及び動作
　（１．１）画像形成装置の全体構成
　図１は本実施形態に係る定着装置１７を備えた画像形成装置１の概略構成の一例を示す断面模式図である。
　画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の一端に装着された用紙送り装置２０と、画像形成部１０の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０と、操作表示部４０と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部５０と、を備える。
　画像形成部１０は、システム制御装置１１（不図示）、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６、定着装置１７を備える。画像形成部１０は、画像処理部５０から受け取った画像情報を用紙送り装置２０から送り込まれた用紙上にトナー画像として形成する。
　用紙送り装置２０は、画像形成部１０に対して画像形成に使用される記録媒体としての各種用紙の用紙供給を行う。すなわち、用紙送り装置２０は、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる用紙を収容する複数の用紙積載部（トレイ１、トレイ２）を備えており、これら複数の用紙積載部（トレイ１、トレイ２）のいずれか一つから繰り出した用紙を画像形成部１０に対して供給するように構成されている。
　排紙部３０は、画像形成部１０にて画像出力が行われた用紙の排出を行う。そのために、排紙部３０は、画像出力後の用紙が排出される排紙収容部を備えている。なお、排紙部３０は、画像形成部１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。
　操作表示部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。
　（１．２）画像形成部の構成及び動作
　このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置２０のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定されたトレイから繰り出された用紙が画像形成部１０へ送り込まれる。
　複数の感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方に、並列して設けられる。各感光体ユニット１３は、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム３１を備える。各感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電装置３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ５２、クリーニング装置３４が配置されている。
　現像装置１４は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ローラ４２が配設され、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
　それぞれの現像装置１４は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、白色（Ｗ）、特別色としての銀（Ｓ）のトナー像を形成する。
　現像装置１４の上方には、現像剤（キャリアを含むトナー）を収容する交換可能なトナーカートリッジＴが配設され、それぞれのトナーカートリッジＴから現像装置１４に現像剤を供給する。
　回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電装置３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。
　転写装置１５は、中間転写ベルト５１、一次転写ローラ５２、二次転写ローラ５３とから構成されている。中間転写ベルト５１には、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される。一次転写ローラ５２は、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する。二次転写ローラ５３は、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を用紙に一括転写（二次転写）する。
　二次転写ローラ５３は、中間転写ベルト５１を介してバックアップローラ６５が当接して二次転写ローラ５３との間に二次転写部（ＴＲ）を形成する。
　一次転写ローラ５２には、システム制御装置１１により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加される。各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が中間転写ベルト５１上に形成される。
　中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ローラ５３が配置された二次転写部ＴＲに搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置２０から用紙が二次転写部ＴＲに供給される。二次転写部ＴＲにおいて、バックアップローラ６５は、中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５３と対向する。バックアップローラ６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、二次転写部ＴＲを通過する用紙に中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。
　定着装置１７は、非接触加熱部１７Ａと、接触定着部１７Ｂとを有する。非接触加熱部１７Ａは、用紙搬送装置１６で搬送される用紙を非接触で加熱する。接触定着部１７Ｂは、非接触加熱部１７Ａの下流側に配置され、加熱と圧着の作用で用紙上のトナー像を定着する。
　転写装置１５においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６を経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送される用紙は、非接触加熱部１７Ａで予備的に加熱され、接触定着部１７Ｂで一対の定着ロール１７１Ｂと加圧ロール１７２Ｂにより、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。
　定着の終了した用紙Ｐは、排紙部３０に送り込まれる。用紙Ｐの両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１８ａにより用紙Ｐの表裏が反転され、用紙搬送装置１８ｂを介して再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、用紙Ｐは排紙部３０に送り込まれる。排紙部３０へ送り込まれた用紙Ｐには、必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理が施される。
　（２）用紙搬送装置及び定着装置の構成
　図２は用紙搬送装置１６の概略構成を示す斜視図、図３は本実施形態に係る画像形成装置１の用紙搬送装置１６を含む定着装置１７の概略構成を示す断面模式図である。
　定着装置１７は、非接触加熱手段の一例としての非接触加熱部１７Ａと、接触加熱手段の一例としての接触定着部１７Ｂとにより主要部が構成されている。
　（２．１）用紙搬送装置
　用紙搬送装置１６は、一例として、複数のスプロケット１６１に巻き掛けられて周回移動する無端状のチェーン部材１６２と、チェーン部材１６２の周方向に間隔をあけて設けられた複数のグリッパ１６３と、搬送される用紙Ｐに用紙Ｐの裏面側から空気を噴出して用紙Ｐを浮かせる空気ブロワ１６４（図１、図３　参照）と、噴出する空気を通過させる多数の空気孔１６５ａを有する用紙案内板１６５を有する。
　チェーン部材１６２は、スプロケット１６１がモータ（不図示）によりＹ方向を軸方向として回転されることで周回移動される。グリッパ１６３は、モータ（不図示）により駆動されることで、用紙Ｐの搬送方向の下流側端部（先端部ＬＥ）を設定されたタイミングで掴み、又は掴んだ用紙Ｐを設定されたタイミングで離すように構成されている。
　用紙搬送装置１６では、グリッパ１６３が二次転写部ＴＲにおいて用紙Ｐを受け取ると、空気ブロワ１６４から噴出される空気で用紙Ｐを用紙案内板１６５上に浮かせながら、チェーン部材１６２が移動することでグリッパ１６３が用紙Ｐを接触定着部１７Ｂに向けて搬送する。
　用紙Ｐは、用紙案内板１６５上で、後述する非接触加熱部１７Ａにより所定の熱量を与えられながら搬送される。
　（２．２）非接触加熱部
　非接触加熱部１７Ａは、搬送される用紙Ｐに近接した状態で用紙搬送方向に順次並べて配列される。非接触加熱部１７Ａは、通電により発熱状態となり遠赤外線（輻射熱）を放射する複数のハロゲンランプなどの発熱体１７１ａと、発熱体１７１ａからの遠赤外線（輻射熱）を用紙案内板１６５側に反射して発熱体１７１ａの用紙Ｐに対する加熱効率を高める反射板１７１ｂからなり、未定着トナーが転写された用紙Ｐを接触定着部１７Ｂに搬送する前に、転写トナー面側（図中用紙Ｐの上面側）から非接触で予備的に加熱する。
　本実施形態においては、発熱体１７１ａは３０ｍｍ間隔で設置される。非接触加熱部１７Ａには、発熱体１７１ａに用紙Ｐが突入するのを防止する金網（不図示）が設けられている。非接触加熱部１７Ａは、所定の用紙搬送速度（プロセススピード）において、発熱体１７１ａの点灯本数を変化されることで、用紙Ｐに与える熱量を変化させることができる。
　図４にプロセススピード３００ｍｍ／ｓｅｃにおける加熱時間と発熱体１７１ａの点灯本数の関係の一例を示す。図４に示すように、発熱体１７１ａの点灯本数を増やすことで、加熱時間を増加させ、用紙Ｐに与える熱量を増加させることができる。
　用紙Ｐに与える熱量は、発熱体１７１ａに通電する電力量を変化させて発熱体１７１ａの表面温度を変えることで増加又は減少させてもよく、プロセススピードを変化させることで、用紙Ｐに与える熱量を変化させてもよい。
　（２．３）接触定着部
　接触定着部１７Ｂは、用紙搬送方向において非接触加熱部１７Ａの下流に配置されている。接触定着部１７Ｂは、加熱ロール１７１Ｂと加圧ロール１７２Ｂから構成されている。加熱ロール１７１Ｂの内部には、例えばハロゲンヒータにより構成されるヒータＱＬが設けられる。ヒータＱＬは、加熱ロール表面を所定の温度にする。
　加熱ロール１７１Ｂは、例えば、剛性を有する金属、例えばアルミニウム等で形成される支持体１７１Ｂａと、支持体１７１Ｂａの表面側（外周面側）に積層された、例えばシリコーンゴムからなる弾性体層１７１Ｂｂと、弾性体層１７１Ｂｂ上に被覆され、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体）等により形成された剥離層１７１Ｂｃとで構成される。
　加圧ロール１７２Ｂは、例えば、金属製の円筒状の芯材１７２Ｂａと、芯材１７２Ｂａの外周面に被覆された耐熱性弾性体層１７２Ｂｂ（例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等）と、さらに、必要に応じて、例えばＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層１７２Ｂｃとが積層されて構成される。
　加熱ロール１７１Ｂは移動機構（不図示）によって加圧ロール１７２Ｂに押圧して配置されることで、加熱ロール１７１Ｂと加圧ロール１７２Ｂとが接触するニップ部Ｎを形成する。移動機構によって、加熱ロール１７１Ｂが加圧ロール１７２Ｂの外周面と接離可能に支持され、ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐの厚みに応じて所定の押圧力となるように圧接している。
　移動機構は加圧ロール１７２Ｂを移動させてもよい。ただし、加圧ロール１７２Ｂを移動させるとスプロケット１６１も共に移動することでチェーン部材１６２の張架状態が変化するおそれがある。よって、移動機構は加熱ロール１７１Ｂを移動させる構成が好ましい。
　定着動作時には、ニップ部Ｎに未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させることで、接触定着部１７Ｂは用紙Ｐに熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Ｐに定着する。
　図５は用紙搬送装置１６を含む他の定着装置１７の概略構成を示す断面模式である。
　接触定着部１７Ｂは、加熱ロール１７１Ｂに変えて、図５に示すように、定着ベルト７２０、第１張架ローラ７２１、第２張架ローラ７２２、および押圧部材７２３からなる定着ベルトモジュールであってもよい。押圧部材７２３は加圧ロール１７２Ｂと対向する位置に設けられる。押圧部材７２３は加圧ロール１７２Ｂとの間に定着ベルト７２０を挟み、加圧ロール１７２Ｂからの荷重を受ける。加圧ロール１７２Ｂと押圧部材７２３とによって、用紙Ｐが両面から挟まれ用紙Ｐに対して圧力が加えられる。
　第１張架ローラ７２１、第２張架ローラ７２２、および押圧部材７２３の内部に、これらを加熱するヒータＱＬが設けられる。ヒータＱＬは、例えばハロゲンヒータにより構成される。
　（３）定着動作
　図６は有色紙の定着動作の流れを示すフローチャート、図７は用紙送り装置２０の用紙トレイの用紙設定の一例を示す図である。以下、図面を参照しながら、定着装置１７における定着動作について説明する。
　定着装置１７では、例えば接触定着部１７Ｂにおけるニップ部Ｎの定着温度を一定としておき、搬送される用紙Ｐの質量、色、紙種に応じて非接触加熱部１７Ａの加熱条件（熱量）を変化させる。
　例えば、有色紙の一例としての黒紙は、同じ坪量の白紙と比較して赤外光の吸収率が高い。また、メタリック紙では赤外光の吸収率が低い。このように、用紙Ｐの色や紙種によって定着性や光沢度といった定着品質が変化する虞があった。
　例えば、用紙Ｐの質量が増加するに従い用紙Ｐに与える熱量を増加させなければ、定着品質が低下する虞があった。
　薄紙では接触定着部１７Ｂにおける加圧条件が高圧である場合には、紙しわが発生する虞があった。
　（３．１）有色紙の定着動作
　本実施形態における定着装置１７においては、非接触加熱部１７Ａは、用紙Ｐの色が有色の場合における用紙Ｐに与える熱量が、用紙Ｐの色が白色での場合における用紙Ｐに与える熱量よりも小さくなるように制御される。例えば、システム制御装置１１には用紙Ｐの色に基づいて非接触加熱部１７Ａの熱量を設定したテーブルが記憶されている。用紙Ｐが有色の場合は、用紙Ｐが白紙の場合における用紙Ｐに与える熱量よりも小さくなる。
　また、用紙の質量が所定よりも高い場合は、低い場合と比べて用紙Ｐに与える熱量を大きくする。
　このように用紙Ｐの質量及び色に基づいて非接触加熱部１７Ａの熱量を設定したテーブルに基づいて非接触加熱部１７Ａの熱量が制御され、用紙Ｐの「質量」及び「色」情報に基づいて、定着動作が行われる。
　画像形成装置１は、まず、ジョブで使用される用紙Ｐの用紙情報を取得する（Ｓ１０１）。用紙情報としては、用紙種類、用紙色、用紙質量（坪量）が挙げられ、画像形成装置１内又は画像形成装置１外に設けられた用紙センサ（不図示）で検知してもよく、図７に示すように、操作表示部４０を介して指定される用紙情報から取得してもよい。例えば、設定項目の「用紙種類」について、「非コート紙／コート紙／再生紙」を選択すると「白紙」、「黒紙」を選択すると「黒紙」、「蒸着紙」を選択すると「メタリック紙」に設定される。なお、用紙質量は用紙の厚みを表す情報と捉えることができる。すなわち、用紙質量が高いほど、用紙の厚みも厚い傾向となる。
　次に、用紙Ｐが有色であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。用紙Ｐの色は、黒、青、赤等その他の白以外の色の濃い色であれば、有色と判定され、用紙種については、普通紙、コート紙、再生紙等のいずれであってもよい。
　用紙Ｐが有色であると判定された場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、用紙色が有色（例えば、黒色）のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ１０３）。一方、用紙Ｐが白色であると判定された場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、用紙色が白色のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ１０４）。すなわち、用紙Ｐが黒紙の場合は、非接触加熱部１７Ａの熱量が相対的に小さくなるように設定される。また、用紙の質量が所定よりも高い場合は、用紙の質量が所定よりも低い場合と比べて用紙Ｐに与える熱量を大きくするように設定される。
　これにより、用紙Ｐが黒紙の場合に、用紙Ｐの色が「白色」の場合における用紙Ｐに与える熱量よりも小さくして、用紙Ｐが黒色であっても、過剰な熱吸収を抑制して、充分な定着特性を得ることができる。
　図８は有色紙に白色トナー画像ＷＴを重ねトナー画像（ＹＭＣＫ）に重なるように一次転写し、白色トナー画像ＷＴ付きカラー画像が有色紙Ｐ上に二次転写される状態を模式的に示す図である。
　このように、有色紙Ｐの色を白色トナーで隠蔽してカラー画像を形成する場合には、白色トナーを使用しない場合に比べて、非接触加熱部１７Ａからの赤外光の吸収率が低くなる。このため、非接触加熱部１７Ａの熱量を、用紙Ｐの色が「白色」である場合における用紙Ｐに与える熱量よりも小さくする設定を行わないことがある。例えば、用紙色が白色のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する。但し、用紙色が有色の場合の条件よりも非接触加熱部１７Ａの熱量を高く設定するのであれば、用紙色が白色の場合の条件を用いなくても良い。
　（３．２）メタリック紙の定着動作
　図９はメタリック紙の定着動作の流れを示すフローチャートである。
　本実施形態における定着装置１７においては、非接触加熱部１７Ａは、用紙Ｐがメタリック紙の場合における用紙Ｐに与える熱量が、用紙Ｐが普通紙の場合における用紙Ｐに与える熱量よりも大きくなる条件を有している。例えば、テーブルには用紙Ｐがメタリック紙の場合は、用紙Ｐが普通紙の場合における用紙Ｐに与える熱量よりも大きくなる条件が設定されている。また、用紙の質量が所定よりも高い場合は、低い場合と比べて用紙Ｐに与える熱量を大きくするように設定される。
　画像形成装置１は、ジョブで使用される用紙Ｐの用紙情報を取得する（Ｓ２０１）。
　次に、用紙Ｐが「メタリック紙」であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。尚、用紙種が「メタリック紙」であれば、用紙の色は、いずれであってもよいが、「銀色」であることが好ましい。
　用紙Ｐが「メタリック紙」であると判定された場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、用紙種がメタリック紙のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ２０３）。一方、用紙Ｐが「普通紙」であると判定された場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、用紙種が普通紙のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ２０４）。例えば、用紙Ｐが「メタリック紙」である場合は、用紙Ｐが「普通紙」かつ白色である場合と比べて、非接触加熱部１７Ａの熱量は、相対的に高くなるように設定される。また、用紙の質量が所定よりも高い場合は、用紙の質量が所定よりも低い場合と比べて用紙Ｐに与える熱量を大きくするように設定される。
　これにより、用紙Ｐが「メタリック紙」の場合に、用紙Ｐが「普通紙」の場合における用紙Ｐに与える熱量よりも大きくして、用紙Ｐが「メタリック紙」であっても、赤外光の吸収率を増加して充分な定着特性を得ることができる。
　「変形例」
　図１０はメタリック紙の変形例の定着動作の流れを示すフローチャートである。
　画像形成装置１は、ジョブで使用される用紙Ｐの用紙情報を取得する（Ｓ３０１）。
　次に、用紙Ｐが「メタリック紙」であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。用紙Ｐが「メタリック紙」であると判定された場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、用紙種がメタリック紙のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ３０４）。一方、用紙Ｐが「普通紙」であると判定された場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、更に用紙Ｐが有色であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。用紙Ｐが有色であると判定された場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、用紙種が普通紙かつ用紙色が有色（例えば、黒色）のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ３０５）。一方、用紙Ｐが白色であると判定された場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、用紙種が普通紙かつ用紙色が白色のテーブルから非接触加熱部１７Ａの熱量を設定する（Ｓ３０６）。また、用紙の質量が所定よりも高い場合は、低い場合と比べて用紙Ｐに与える熱量を大きくするように設定される。
　例えば、用紙Ｐが「普通紙」の「黒紙」である場合は、用紙Ｐが「普通紙」の「白紙」である場合と比べて、非接触加熱部１７Ａの熱量は、相対的に低くなるように設定される。すなわち、用紙Ｐが黒紙の場合は、白紙よりも非接触加熱部１７Ａの熱量が相対的に小さくなるように設定される。
　例えば、用紙Ｐが「メタリック紙」である場合は、用紙Ｐが「普通紙」かつ黒色である場合と比べて、非接触加熱部１７Ａの熱量が相対的に高くなるように設定される。すなわち、用紙Ｐがメタリック紙の場合は、黒紙よりも非接触加熱部１７Ａの熱量が相対的に大きくなるように設定される。
　これにより、用紙Ｐが「メタリック紙」の場合に、用紙Ｐが「普通紙」且つ「黒色」の場合における用紙Ｐに与える熱量よりも大きくして、用紙Ｐが「メタリック紙」であっても、赤外光の吸収率を増加して充分な定着特性を得ることができる。
　（３．３）接触定着部の動作
　図１１は本実施形態に係る画像形成装置１が有する接触定着部の加圧条件が設定されたテーブルの一例を示す図、図１２は接触定着部１７Ｂにおける加圧力の設定の流れを示すフローチャートである。
　画像形成装置１における接触定着部１７Ｂの加圧力（ニップ圧）は、用紙Ｐの色によらず、用紙Ｐの質量が予め定められた所定の質量よりも低い場合は所定の質量よりも高い場合よりも低くなるように設定される。
　図１１には、用紙Ｐの用紙種（普通紙、メタリック紙）、用紙の色（白、黒）、用紙質量（６０－７９、８０－１０５、１０６－１６９、１７０－２５６、２５７－３００ｇ／ｍ２）に対する接触定着部１７Ｂのニップ圧条件を示すテーブルの一例を示す。図１１に示すテーブルによれば、用紙種、用紙色によらず、所定の用紙質量以下（１０５ｇ／ｍ２）では、接触定着部１７Ｂの加圧力は「低」（ニップ圧が低い条件）となっている。
　画像形成装置１は、ジョブで使用される用紙Ｐの用紙情報を取得する（Ｓ４０１）。
　次に、用紙Ｐの厚みが予め定められた所定の質量よりも低いか否か判定する（Ｓ４０２）。ここに、予め定められた所定の質量として、用紙質量が「１０６（ｇ／ｍ２）」よりも小さいか否か判定される。その結果、用紙Ｐの用紙質量が「１０６（ｇ／ｍ２）」よりも小さい場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）には、接触定着部１７Ｂの加圧力を、用紙Ｐが予め定められた質量よりも高い（「１０６－３００（ｇ／ｍ２）」）場合における加圧力よりも低くなるように「低」に設定する（Ｓ４０３）。これにより、薄紙の紙しわを抑制することができる。
「第２実施形態」
　図１３は用紙送り装置２０の用紙トレイの用紙設定の一例を示す図、図１４は本実施形態に係る画像形成装置１の黒紙の定着動作の流れを示すフローチャート、図１５は本実施形態に係る画像形成装置１のメタリック紙の定着動作の流れを示すフローチャートである。である。以下、図面を参照しながら、定着装置１７における定着動作について説明する。
　定着装置１７では、接触定着部１７Ｂにおける定着条件（ニップ部Ｎにおける定着温度）を一定としておき、搬送される用紙Ｐの質量、色、紙種に応じて非接触加熱部１７Ａの加熱条件（熱量）及び接触定着部１７Ｂのニップ圧を変化させる。
　（１．１）用紙色が黒色の場合の定着動作
　画像形成装置１は、ジョブで使用される用紙Ｐの用紙情報を取得する（Ｓ５０１）。用紙情報としては、用紙種類、用紙色、用紙質量（坪量）が挙げられ、図１３に示すように、操作表示部４０を介して指定される用紙情報から取得することができる。例えば、設定項目の「用紙種類」について、「蒸着紙以外」を選択すると「メタリック紙以外」、「蒸着紙」を選択すると「メタリック紙」に設定される。用紙色については、「白」を選択すると「白紙」、「黒」を選択すると「黒紙」に設定される。
　次に、用紙Ｐが「黒色」であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。用紙Ｐが黒色であると判定された場合（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、非接触加熱部１７Ａの熱量を、用紙Ｐの色が「白色」である場合における用紙Ｐに与える熱量よりも小さくなるように設定する（Ｓ５０３）。
　次に、用紙Ｐの質量が第１の質量より低いか否か判定する（Ｓ５０４）。用紙Ｐの質量が第１の質量よりも低い場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、非接触加熱部１７Ａの熱量を、用紙Ｐの質量が第１の質量より高い場合よりも小さく設定する（Ｓ５０５）。
　ここに、本実施形態においては、用紙Ｐの質量によって、非接触加熱部１７Ａの熱量を変更する第１の質量としては一例として「１６９（ｇ／ｍ２）」であり、第１の質量よりも高い場合は非接触加熱部１７Ａの熱量を高く、第１の質量よりも低い場合は非接触加熱部１７Ａの熱量を低く設定する。次に、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は、用紙色が「白色」の場合に比べて減少させない設定とする（Ｓ５０６）。尚、本実施形態においては、例えば、用紙色が「白色」である場合に、質量が第１の質量「１６９（ｇ／ｍ２）」である場合、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は「高」に設定される。
　次に、用紙Ｐの質量が第２の質量より低いか否か判定する（Ｓ５０７）。その結果、用紙Ｐの質量が第２の質量より低い場合（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力を、用紙の質量が第２の質量より高い場合に比べて減少させる設定とする（Ｓ５０８）。
　ここに、本実施形態においては、用紙Ｐの質量によって、接触定着部１７Ｂの加圧力を変更する第２の質量としては一例として「１０６（ｇ／ｍ２）」であり、第２の質量よりも高い場合は接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は「高」に設定されており、用紙Ｐの質量が第２の質量より低い場合（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は「低」に設定される。尚、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力の設定を変更する境界となる第１の質量及び第２の質量は、本実施形態においては、異なっているが、定着条件の設定するテーブルによっては、同一の質量であってもよい。
　これにより、用紙Ｐが黒色であるときに充分な定着特性を得つつ、黒紙か否かに係らず紙しわを抑制することができる。
　（１．２）用紙種がメタリック紙の場合の定着動作
　画像形成装置１は、ジョブで使用される用紙Ｐの用紙情報を取得（Ｓ６０１）し、用紙Ｐが「メタリック紙」であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。用紙Ｐがメタリック紙であると判定された場合（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、非接触加熱部１７Ａの熱量を、用紙Ｐが「普通紙」である場合における用紙Ｐに与える熱量よりも大きくなるように設定する（Ｓ６０３）。
　次に、用紙Ｐの質量が第１の質量より低いか否か判定する（Ｓ６０４）。用紙Ｐの質量が第１の質量よりも低い場合（Ｓ６０４：Ｙｅｓ）、非接触加熱部１７Ａの熱量を、用紙Ｐの質量が第１の質量より高い場合よりも小さく設定する（Ｓ６０５）。ここに、本実施形態においては、用紙Ｐの質量によって、非接触加熱部１７Ａの熱量を変更する第１の質量としては一例として「２５６（ｇ／ｍ２）」であり、第１の質量よりも高い場合は非接触加熱部１７Ａの熱量を高く、第１の質量よりも薄い場合は非接触加熱部１７Ａの熱量を低く設定する。次に、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は、用紙が「普通紙」の場合に比べて増加させない設定とする（Ｓ６０６）。尚、本実施形態においては、例えば、用紙が「普通紙」である場合に、質量が第１の質量「２５６（ｇ／ｍ２）」である場合、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は「高」に設定される。
　次に、用紙Ｐの質量が第２の質量より低いか否か判定する（Ｓ６０７）。その結果、用紙Ｐの質量が第２の質量より低い場合（Ｓ６０７：Ｙｅｓ）、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力を、用紙の質量が第２の質量より高い場合に比べて減少させる設定とする（Ｓ６０８）。
　ここに、本実施形態においては、用紙Ｐの質量によって、接触定着部１７Ｂの加圧力を変更する第２の質量としては一例として「１０６（ｇ／ｍ２）」であり、第２の質量よりも高い場合は接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は「高」に設定されており、用紙Ｐの質量が第２の質量より低い場合（Ｓ６０７：Ｙｅｓ）、接触定着部１７Ｂのニップ部Ｎにおける加圧力は「低」に設定される。
　これにより、用紙Ｐがメタリック紙であるときに充分な定着特性を得つつ、メタリック紙か否かに係らず紙しわを抑制することができる。
　なお、図１１に示すテーブルによれば、用紙種、用紙色の情報によらず、用紙質量の情報に応じて接触定着部１７Ｂのニップ圧を制御しているが、用紙種、用紙色のうち、いずれか一方の情報によらず、他方の情報および用紙質量の情報に応じてニップ圧を定めることも可能である。例えば、用紙色の情報によらず、メタリック紙のときは、普通紙のときと比べてニップ圧を高くするといった方法であっても良い。この場合は、用紙色に係らず紙しわを抑制しつつ、メタリック紙のときはトナー画像をより高圧で定着することで、トナー表面の光沢度をメタリック紙の光沢度に近づけることができる。
　本願は、２０１９年６月１８日付の日本国特許願第２０１９－１１２５０８号に基づき優先権を主張する。
 
 

Claims (3)

  1. 　記録媒体を非接触で加熱する非接触加熱手段と、
    　前記記録媒体の搬送方向における前記非接触加熱手段よりも下流側で前記記録媒体を加圧し加熱する接触加熱手段と、を備え、
    　前記非接触加熱手段は、前記記録媒体が黒色か否かの情報及び厚みに応じて前記記録媒体に与える熱量を制御し、
    　前記接触加熱手段は、前記記録媒体が黒色か否かの情報によらず、厚みに応じて前記記録媒体に対する加圧力を制御する、
    　ことを特徴とする定着装置。
  2. 　記録媒体を非接触で加熱する非接触加熱手段と、
    　前記記録媒体の搬送方向における前記非接触加熱手段よりも下流側で前記記録媒体上のトナーと接触する接触加熱手段と、を備え、
    　前記非接触加熱手段は、前記記録媒体がメタリック紙か普通紙かの情報及び厚みに応じて前記記録媒体に与える熱量を制御し、
    　前記接触加熱手段は、前記記録媒体がメタリック紙か普通紙かの情報によらず、厚みに応じて前記記録媒体に対する加圧力を制御する、
    　ことを特徴とする定着装置。
  3. 　記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    　請求項１または２に記載の定着装置と、を備えた
    　ことを特徴とする画像形成装置。
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