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JP2014225004A - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP2014225004A
JP2014225004A JP2014081813A JP2014081813A JP2014225004A JP 2014225004 A JP2014225004 A JP 2014225004A JP 2014081813 A JP2014081813 A JP 2014081813A JP 2014081813 A JP2014081813 A JP 2014081813A JP 2014225004 A JP2014225004 A JP 2014225004A
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JP
Japan
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fixing
image
temperature
heating
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014081813A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
醒井雅裕
Masahiro Seii
服部良雄
Yoshio Hattori
藤本一平
Ippei Fujimoto
山口嘉紀
Yoshinori Yamaguchi
齋藤一哉
Kazuya Saito
下川俊彦
Toshihiko Shimokawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP2014081813A priority Critical patent/JP2014225004A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem of a conventional fixing apparatus which is supplied with electric power depending on whether an image area or a non-image area: a temperature of a fixing roller may not reach a required fixing temperature in fixing a sheet P, due to a temperature of a member constituting the fixing apparatus, that is, a temperature required for fixation cannot be reached when a fixing member constituting the fixing apparatus is low, for example, or heat is excessively supplied when the temperature is high.SOLUTION: A fixing apparatus performs fixation by allowing a recording medium with an unfixed image carried thereon to pass through a nip part. Depending on whether an image area or a non-image area on the recording medium, the fixing apparatus adjusts the quantity of heat to be applied by a heating unit to a fixing member. A fixation control unit adjusts the quantity of heat to be applied by the heating unit to the fixing member on the basis of the temperature of the fixing member.

Description

本発明は、記録媒体に形成された画像を定着させる定着装置、および定着装置を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device that fixes an image formed on a recording medium, and an image forming apparatus having the fixing device.

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において加熱溶融性の樹脂からなるトナーを用いて記録媒体の表面に形成したトナー画像を加熱、加圧して記録媒体に定着させる定着装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a fixing device for fixing a toner image formed on the surface of a recording medium by using a toner made of a heat-meltable resin in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, by heating and pressurizing the toner image. ing.

特許文献1には、用紙Pの搬送方向において、画像領域と非画像領域が混在している場合の定着温度の制御について開示されている。それは、画像領域に密着する定着ローラの部位においては定着温度が得られる電力をハロゲンヒータに供給し、非画像領域に密着する定着ローラの部位においてはハロゲンヒータへの電力供給を停止又は削減する。このような構成によって、余分な電力供給を抑えることができ、省エネルギー化を向上することができる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620 discloses control of the fixing temperature when an image area and a non-image area are mixed in the conveyance direction of the paper P. That is, the electric power at which the fixing temperature is obtained is supplied to the halogen heater at the portion of the fixing roller that is in close contact with the image area, and the electric power supply to the halogen heater is stopped or reduced at the portion of the fixing roller that is in close contact with the non-image area. With such a configuration, excessive power supply can be suppressed and energy saving can be improved.

しかしながら、特許文献1に記載されている技術においては画像領域であるか非画像領域であるかに基づいて電力供給をしているため、定着装置を構成する部材の温度によっては、用紙Pが定着されるときに定着ローラが必要な定着温度になっていないことがある。たとえば、定着装置を構成する定着部材の温度が低い場合には定着に必要な温度に達することができなかったり、定着部材の温度が高い場合には過剰に熱を供給したりしてしまうという課題が発生している。   However, in the technique described in Patent Document 1, since power is supplied based on whether the image area or the non-image area, the paper P is fixed depending on the temperature of the members constituting the fixing device. In some cases, the fixing roller is not at the required fixing temperature. For example, when the temperature of the fixing member constituting the fixing device is low, the temperature required for fixing cannot be reached, or when the temperature of the fixing member is high, excessive heat is supplied. Has occurred.

上記した課題を解決するため本発明においては、回転する定着部材と、前記定着部材との間でニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱するための、前記定着部材の回転方向に直交する方向に並んで配置された複数のヒータを有する加熱部と、前記複数のヒータに加熱される前記定着部材の加熱領域のそれぞれの温度を検出する温度測定部と、前記加熱部に加える熱量を決定し、前記加熱部の各ヒータの温度を制御する定着制御部とを備え、前記ニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を通して定着を行う定着装置であって、記録媒体上の画像領域、非画像領域に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整する定着装置において、前記定着制御部は、前記定着部材の温度に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a rotating fixing member, a pressure member that forms a nip portion with the fixing member, and a rotation direction of the fixing member for heating the fixing member A heating unit having a plurality of heaters arranged side by side in a direction orthogonal to the temperature, a temperature measuring unit for detecting the temperature of each heating region of the fixing member heated by the plurality of heaters, and the heating unit A fixing device that determines a quantity of heat and controls a temperature of each heater of the heating unit, and performs fixing through a recording medium carrying an unfixed image in the nip portion, and an image on the recording medium In the fixing device that adjusts an amount of heat applied by the heating unit to the fixing member based on a region and a non-image region, the fixing control unit adds the heating unit to the fixing member based on the temperature of the fixing member. And adjusting the amount of heat.

本発明によれば、前記記録媒体を部分ごとに定着する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱部と、を有し、前記定着部材の温度に基づいて、前記加熱部は定着部材を加熱するため、定着部材に適切に熱を供給することができ、エネルギーを節減することが可能となる。   According to the present invention, the fixing unit includes a fixing member that fixes the recording medium for each part, and a heating unit that heats the fixing member, and the heating unit heats the fixing member based on the temperature of the fixing member. Therefore, heat can be appropriately supplied to the fixing member, and energy can be saved.

画像形成装置1の全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus 1. 定着装置15の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device 15. FIG. 定着装置15の構成を示す斜視図である。2 is a perspective view illustrating a configuration of a fixing device 15. FIG. 画像形成装置1の制御部のハードウェア構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a control unit of the image forming apparatus 1. FIG. 画像形成装置1の制御部の機能構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a functional configuration of a control unit of the image forming apparatus 1. FIG. 画像が転写された用紙Pの一例である。It is an example of paper P on which an image is transferred. 定着ベルト151の温度と時間の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the temperature of the fixing belt 151 and time. 定着ベルト151の温度と熱量の関係を表す図である。3 is a diagram illustrating a relationship between a temperature of a fixing belt 151 and an amount of heat. FIG. 紙坪量と熱量の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between paper basic weight and calorie | heat amount. 用紙Pの平滑度と熱量の関係を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the smoothness of a sheet P and the amount of heat. トナー付着量と熱量の関係を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a toner adhesion amount and a heat amount. 加熱部153の温度と熱量の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the temperature of the heating part 153, and calorie | heat amount. 定着対向ローラ152と熱量の関係を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a fixing facing roller 152 and a heat amount. 用紙間の間隔と熱量の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the space | interval between sheets, and calorie | heat amount. 画像形成装置1が画像を形成する処理の概要を示す処理フロー図である。FIG. 3 is a process flow diagram illustrating an overview of a process in which the image forming apparatus 1 forms an image. 定着処理の詳細を示す処理フロー図である。FIG. 10 is a processing flowchart showing details of fixing processing. 定着装置の構成の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the configuration of the fixing device. 加圧ローラ156の温度と熱量の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the temperature of the pressure roller 156, and calorie | heat amount. 両面印刷機構を備えた画像形成装置の全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus including a double-sided printing mechanism. 定着装置15’の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of fixing apparatus 15 '. サーマルヒータの模式図である。It is a schematic diagram of a thermal heater. 画像が転写された用紙Pの一例であり、図22(a)は用紙の搬送方向の先端から順に画像領域、非画像領域、画像領域が存在する画像形成パターン、図22(b)は搬送方向の先端から順に画像領域、非画像領域が存在する画像形成パターンを示す。FIG. 22A is an example of a sheet P onto which an image has been transferred. FIG. 22A illustrates an image formation pattern in which an image area, a non-image area, and an image area exist in order from the leading edge in the sheet conveyance direction, and FIG. 3 shows an image formation pattern in which an image area and a non-image area exist in order from the leading edge. 画像が転写された用紙Pの一例であり、図23(a)は用紙の搬送方向と直交方向に順に画像領域と非画像領域が存在する画像形成パターン、図23(b)は用紙の搬送方向の直交方向の一部に画像領域があり、残りの領域では用紙Pの搬送方向の先行側に画像領域、後方側に非画像領域がある画像形成パターンを示す。FIG. 23A shows an example of a sheet P onto which an image has been transferred. FIG. 23A shows an image formation pattern in which an image area and a non-image area exist in the direction orthogonal to the sheet conveyance direction, and FIG. The image forming pattern includes an image area in a part of the orthogonal direction of the image area, and the remaining area includes an image area on the front side and a non-image area on the rear side in the conveyance direction of the paper P. 定着ベルト151の目標温度と時間の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a target temperature of the fixing belt 151 and time. 両面に画像が転写された用紙Pの一例であり、図25(a)は第一面の搬送方向の先端から順に画像領域、非画像領域、画像領域が存在する画像形成パターン、図25(b)は第二面の搬送方向の先端から順に非画像領域、画像領域が存在する画像形成パターンを示す。FIG. 25A shows an example of a sheet P on which images are transferred on both sides. FIG. 25A shows an image formation pattern in which an image area, a non-image area, and an image area exist in order from the leading edge in the transport direction of the first side. ) Shows an image forming pattern in which a non-image area and an image area exist in order from the leading edge of the second surface in the conveyance direction. 定着ベルト151の目標温度と時間の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a target temperature of the fixing belt 151 and time. 定着ベルト151の目標温度と時間の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a target temperature of the fixing belt 151 and time.

(第1の実施形態)
以下、図1乃至図16を用いて、第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態における画像形成装置1の全体構成を示す図である。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus 1 according to the present embodiment.

<画像形成装置のハードウェア構成>
画像形成装置1は、複写、印刷等により記録媒体の一例である用紙Pに画像を形成するものである。本実施形態においては図1に示されるように画像形成装置1の最上部にスキャナ部11が設けられている。スキャナ部11は、コンタクトガラス111に載せられた原稿を光学的に読み取ることによりRGB画像情報を生成する。具体的には、スキャナ部11は用紙Pに光を当ててその反射光をCCD(Charge CouPled Devices)、又はCIS(Contact Image Sensor)等の読取センサ112で受光することによってRGB画像情報を読み取る。なお、RGB画像情報とは、用紙Pに形成される画像を表す情報であり、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の明度を含むものである。
<Hardware configuration of image forming apparatus>
The image forming apparatus 1 forms an image on a sheet P that is an example of a recording medium by copying, printing, or the like. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a scanner unit 11 is provided at the top of the image forming apparatus 1. The scanner unit 11 generates RGB image information by optically reading a document placed on the contact glass 111. Specifically, the scanner unit 11 reads the RGB image information by irradiating the paper P with light and receiving the reflected light by a reading sensor 112 such as a charge coupled device (CCD) or a contact image sensor (CIS). The RGB image information is information representing an image formed on the paper P, and includes the brightness of each color of red (R), green (G), and blue (B).

また、画像形成装置1には駆動ローラ141、従動ローラ142、二次転写ローラ145が設けられ、これらの駆動ローラ141、従動ローラ142、二次転写ローラ145に中間転写ベルト143が架け渡されている。そして、中間転写ベルト143と接するように4つの感光体ドラム122C、122M、122Y、122Kが設けられている。感光体ドラム122C、122M、122Y、122Kにはそれぞれ、シアン(C)色、マゼンタ(M)色、イエロー(Y)色、ブラック(K)色のトナーによって画像が形成される。各感光体ドラムに形成された画像が中間転写ベルト143の表面の同じ部分に転写されることによって、中間転写ベルト143の表面にカラーのトナー画像が形成される。   Further, the image forming apparatus 1 is provided with a driving roller 141, a driven roller 142, and a secondary transfer roller 145, and an intermediate transfer belt 143 is bridged between the driving roller 141, the driven roller 142, and the secondary transfer roller 145. Yes. Four photosensitive drums 122C, 122M, 122Y, and 122K are provided so as to be in contact with the intermediate transfer belt 143. Images are formed on the photosensitive drums 122C, 122M, 122Y, and 122K with toners of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K), respectively. The image formed on each photosensitive drum is transferred to the same portion of the surface of the intermediate transfer belt 143, so that a color toner image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 143.

二次転写ローラ145と対向する位置に二次転写対向ローラ146が設けられている。中間転写ベルト143の表面に形成されているトナー像を用紙Pに転写(以降、二次転写という)するために、二次転写ローラ145は二次転写対向ローラ146との間に中間転写ベルト143を挟み込み、二次転写バイアスをかける。なお、二次転写バイアスとして、中間転写ベルト143の表面に帯電されている静電荷とは逆の電荷を付与する。   A secondary transfer counter roller 146 is provided at a position facing the secondary transfer roller 145. In order to transfer the toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 143 onto the sheet P (hereinafter referred to as secondary transfer), the secondary transfer roller 145 is interposed between the secondary transfer counter roller 146 and the intermediate transfer belt 143. And apply a secondary transfer bias. A charge opposite to the electrostatic charge charged on the surface of the intermediate transfer belt 143 is applied as the secondary transfer bias.

感光体ドラム122Cの近傍には帯電部123Cが設けられている。帯電部123Cは感光体ドラム122Cの表面を一様に帯電する。また感光体ドラム122Cの近傍には露光部124Cが設けられている。露光部124Cは、帯電された感光体ドラム122Cの表面に、後述する制御部によって決定されたC色のトナー付着量に基づいて静電潜像を形成する。さらに、感光体ドラム122Cの近傍には現像部125Cが設けられており、現像部125Cは、静電潜像が形成された感光体ドラム122Cにトナーを付着して感光体ドラム122Cの表面にトナー像を形成する。   A charging unit 123C is provided in the vicinity of the photosensitive drum 122C. The charging unit 123C uniformly charges the surface of the photosensitive drum 122C. An exposure unit 124C is provided in the vicinity of the photosensitive drum 122C. The exposure unit 124 </ b> C forms an electrostatic latent image on the surface of the charged photosensitive drum 122 </ b> C based on the C toner adhesion amount determined by the control unit described later. Further, a developing unit 125C is provided in the vicinity of the photoconductive drum 122C. The developing unit 125C attaches toner to the photoconductive drum 122C on which the electrostatic latent image is formed, and the toner on the surface of the photoconductive drum 122C. Form an image.

また、感光体ドラム122Cに対向して一次転写ローラ144Cが設けられている。一次転写ローラ144Cは、感光体ドラム122Cの表面のトナー像を中間転写ベルト143に転写するために一次転写バイアスをかける。なお、一次転写バイアスとして、感光体ドラム122Cの表面に帯電されている静電荷とは逆の電荷を付与する。   A primary transfer roller 144C is provided to face the photosensitive drum 122C. The primary transfer roller 144C applies a primary transfer bias in order to transfer the toner image on the surface of the photosensitive drum 122C to the intermediate transfer belt 143. A charge opposite to the electrostatic charge charged on the surface of the photosensitive drum 122C is applied as the primary transfer bias.

以降の説明では、感光体ドラム122C、帯電部123C、露光部124C、現像部125Cを有するものを作像部12Cという。また、画像形成装置1は作像部12M、12Y、12Kを有しており、それぞれM色、Y色、K色のトナーを用いて作像する点を除いては作像部12Cと同様の構成を有している。   In the following description, the one having the photosensitive drum 122C, the charging unit 123C, the exposure unit 124C, and the developing unit 125C is referred to as an image forming unit 12C. The image forming apparatus 1 includes image forming units 12M, 12Y, and 12K. The image forming apparatus 1 is the same as the image forming unit 12C except that images are formed using M, Y, and K color toners, respectively. It has a configuration.

給紙部13は、二次転写ローラ145および二次転写対向ローラ146の間に用紙Pを供給する。給紙部13は、給紙トレイ131、給紙ローラ132、給紙ベルト133、およびレジストローラ134を備えている。給紙トレイ131は用紙Pを収容している。給紙ローラ132は、給紙トレイ131に収容されている用紙Pを給紙ベルト133の方へ搬送するために設けられている。このように設けられている給紙ローラ132は収容されている用紙Pのうち最上段にある用紙Pを一枚ずつ取り出し、給紙ベルト133に載せる。   The paper supply unit 13 supplies the paper P between the secondary transfer roller 145 and the secondary transfer counter roller 146. The paper feed unit 13 includes a paper feed tray 131, a paper feed roller 132, a paper feed belt 133, and a registration roller 134. The paper feed tray 131 contains paper P. The paper feed roller 132 is provided to transport the paper P stored in the paper feed tray 131 toward the paper feed belt 133. The paper feed roller 132 provided in this way takes out the paper P at the top of the stored paper P one by one and places it on the paper feed belt 133.

給紙ベルト133は、給紙ローラ132によって取り出された用紙Pを二次転写ローラ145と二次転写対向ローラ146の間に向けて、矢印(A1)の方向へ搬送する。給紙ベルト133において、用紙Pが二次転写ローラ145に到達する手前にはレジストローラ134が設けられる。中間転写ベルト143におけるトナー像が形成されている部分が二次転写ローラ145の位置に到達するタイミングで、レジストローラ134は用紙Pを送り出す。   The sheet feeding belt 133 conveys the sheet P taken out by the sheet feeding roller 132 toward the secondary transfer roller 145 and the secondary transfer counter roller 146 in the direction of the arrow (A1). A registration roller 134 is provided on the paper feed belt 133 before the paper P reaches the secondary transfer roller 145. The registration roller 134 sends out the paper P at the timing when the portion of the intermediate transfer belt 143 where the toner image is formed reaches the position of the secondary transfer roller 145.

定着装置15は、中間転写ベルト143から用紙Pに転写されたトナーを定着させる。定着とは、熱と圧力が同時にトナーに加わることによってトナーの樹脂成分が用紙Pに溶着することである。定着装置15においては、未定着画像に接触して回転する定着部材としての定着ベルト151と、この定着ベルト151との間でニップ部151Aを形成する加圧部材としての定着対向ローラ152とが互いに対向して設けられている。定着ベルト151は定着対向ローラ152との間でトナーが転写された用紙Pを挟みこんで用紙Pを加圧する。また、定着ベルト151は定着対向ローラ152とともに用紙Pを排出口の方へ搬送するように、矢印(A3)の方向へ回転する。なお、定着ベルト151に替えて、定着部材の一例である定着ローラを用いてもよい。   The fixing device 15 fixes the toner transferred from the intermediate transfer belt 143 to the paper P. Fixing means that the resin component of the toner is welded to the paper P when heat and pressure are simultaneously applied to the toner. In the fixing device 15, a fixing belt 151 as a fixing member that rotates in contact with an unfixed image and a fixing counter roller 152 as a pressure member that forms a nip portion 151 </ b> A between the fixing belt 151 and the fixing belt 151. It is provided facing. The fixing belt 151 presses the paper P while sandwiching the paper P on which the toner has been transferred between the fixing belt 151 and the fixing facing roller 152. Further, the fixing belt 151 rotates in the direction of the arrow (A3) so as to convey the sheet P toward the discharge port together with the fixing counter roller 152. Note that a fixing roller, which is an example of a fixing member, may be used instead of the fixing belt 151.

定着ベルト151は、図2に示されるように外径が40mm、厚さ1mmのアルミニウム製のローラ芯151a、ローラ芯151aの表面を被覆する断熱層151bを有している。断熱層151bはシリコンゴムによって形成されており、その厚さは3mmである。   As shown in FIG. 2, the fixing belt 151 has an aluminum roller core 151a having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 1 mm, and a heat insulating layer 151b covering the surface of the roller core 151a. The heat insulating layer 151b is made of silicon rubber and has a thickness of 3 mm.

また、断熱層151bの外側には良熱伝導層151cが形成される。良熱伝導層151cは、断熱層151bより熱伝導性が高いニッケル、ステンレス、アルミニウム、銅、グラファイトシートによって形成される。このように良熱伝導層151cが形成されることにより、定着ベルト151の温度むらを低減することが可能となる。また、良熱伝導層151cの外側にはPFA、PTFE等のフッ素系樹脂からなる5〜30μmの離形層151dが形成される。離形層151dが形成されることによって、定着ベルト151によって加圧された用紙Pは、その後、離形層151dから離れやすくなる。   In addition, a good heat conductive layer 151c is formed outside the heat insulating layer 151b. The good heat conductive layer 151c is formed of nickel, stainless steel, aluminum, copper, or a graphite sheet having higher heat conductivity than the heat insulating layer 151b. By forming the good heat conductive layer 151c in this way, it is possible to reduce the temperature unevenness of the fixing belt 151. In addition, a 5 to 30 μm release layer 151d made of a fluorine-based resin such as PFA or PTFE is formed outside the good heat conductive layer 151c. By forming the release layer 151d, the paper P pressed by the fixing belt 151 is easily separated from the release layer 151d.

定着対向ローラ152は、外径が40mm、厚さ2mmのアルミニウム製のローラ芯152a、ローラ芯152aの表面を被覆する断熱層152bを有しており、定着ベルト151との間にニップ部151Aを形成する。   The fixing counter roller 152 has an aluminum roller core 152a having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 2 mm, and a heat insulating layer 152b covering the surface of the roller core 152a. A nip portion 151A is provided between the fixing counter roller 152 and the fixing belt 151. Form.

また、定着ベルト151の外側には、図示しない電源からの電力により定着ベルト151を加熱する加熱部153が設けられている。図3は定着装置15の構成を示す斜視図である。加熱部153は図3に示されるように複数の加熱器153a乃至加熱器153gを有している。加熱器153a乃至加熱器153gは定着ベルト151の幅方向、すなわち定着部材の回転方向に並んで配置されており、それぞれが定着ベルト151の一部を加熱する。具体的には、加熱器153aは図3に示される定着ベルト151の部分aを加熱する。また、加熱器153aは平面を有する形状であり、その平面の部分が定着ベルト151の部分aに接して定着ベルト151を外側から加熱する。同様にして、加熱器153b乃至加熱器153gは定着ベルト151のそれぞれ部分b乃至部分gを加熱する。これにより、定着ベルト151に複数の加熱領域が形成される。   A heating unit 153 that heats the fixing belt 151 with electric power from a power source (not shown) is provided outside the fixing belt 151. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the fixing device 15. As shown in FIG. 3, the heating unit 153 includes a plurality of heaters 153a to 153g. The heaters 153 a to 153 g are arranged side by side in the width direction of the fixing belt 151, that is, the rotation direction of the fixing member, and each heats a part of the fixing belt 151. Specifically, the heater 153a heats the portion a of the fixing belt 151 shown in FIG. Further, the heater 153a has a shape having a flat surface, and the flat portion is in contact with the portion a of the fixing belt 151 to heat the fixing belt 151 from the outside. Similarly, the heaters 153b to 153g heat the portions b to g of the fixing belt 151, respectively. As a result, a plurality of heating regions are formed on the fixing belt 151.

具体的には、定着ベルト151を通過する用紙Pの所定の部分に付着しているトナー付着量が0でない場合(以降、この部分を画像部という)、用紙Pの画像部にはトナーによって画像が形成されており、そのトナーを定着させる必要がある。そのため対応する加熱部153の加熱器は用紙Pの画像部を加圧する定着対向ローラ152の部分を160℃にするように定着ベルト151を加熱する。また、定着ベルト151を通過する用紙Pの所定の部分に付着しているトナー付着量が0の場合、対応する加熱部153の加熱器は用紙Pの非画像部を加圧する定着対向ローラ152の部分を110℃とするよう定着ベルト151を加熱する。以降、用紙Pに付着しているトナー付着量が0の部分を非画像部という。なお、加熱部153の加熱器が定着ベルトを加熱する温度は用紙Pの画像部についてトナーを定着させるものであればよく、種々の条件により適切な数値が設定される。   Specifically, when the toner adhesion amount adhering to a predetermined portion of the paper P passing through the fixing belt 151 is not zero (hereinafter, this portion is referred to as an image portion), an image is formed on the image portion of the paper P by toner. And the toner needs to be fixed. Therefore, the corresponding heater of the heating unit 153 heats the fixing belt 151 so that the portion of the fixing counter roller 152 that pressurizes the image portion of the paper P is set to 160 ° C. When the amount of toner attached to a predetermined portion of the paper P passing through the fixing belt 151 is 0, the corresponding heater of the heating unit 153 applies the non-image portion of the paper P to the fixing counter roller 152 that pressurizes the non-image portion. The fixing belt 151 is heated so that the portion becomes 110 ° C. Hereinafter, a portion where the toner adhesion amount adhering to the paper P is 0 is referred to as a non-image portion. The temperature at which the heater of the heating unit 153 heats the fixing belt may be any temperature that fixes the toner on the image portion of the paper P, and an appropriate numerical value is set according to various conditions.

さらに、図3に示されるように加熱部153の近傍には定着ベルト151の温度を測定する温度測定部154が設けられており、温度測定部154は複数の温度センサ154a乃至温度センサ154gを有している。図3に示されるように加熱器153aで加熱される定着ベルト151の部分aの温度を温度センサ154aが測定する。同様にして温度センサ154b乃至温度センサ154gはそれぞれ定着ベルト151の部分b乃至部分gの温度を測定する。これにより、定着ベルト151の複数の加熱領域の温度が検出される。   Further, as shown in FIG. 3, a temperature measuring unit 154 for measuring the temperature of the fixing belt 151 is provided in the vicinity of the heating unit 153, and the temperature measuring unit 154 includes a plurality of temperature sensors 154a to 154g. doing. As shown in FIG. 3, the temperature sensor 154a measures the temperature of the portion a of the fixing belt 151 heated by the heater 153a. Similarly, the temperature sensors 154b to 154g measure the temperatures of the portions b to g of the fixing belt 151, respectively. Thereby, the temperatures of the plurality of heating regions of the fixing belt 151 are detected.

また、定着対向ローラ152の側面近傍には定着対向ローラ152の温度を測定する温度測定部155が設けられており、温度測定部155は温度センサ155a乃至温度センサ155gを有している。これにより、定着対向ローラ152の複数の加熱領域の温度が検出される。上記のように加熱部153によって加熱された定着ベルト151は定着対向ローラ152と接しているため定着対向ローラ152は定着ベルト151からの熱が移動して加熱される。図3に示されるように、加熱器153aで加熱される定着ベルト151の部分aと対向する定着対向ローラ152の部分a’の温度を温度センサ155aが測定する。同様にして温度センサ155b乃至温度センサ155gはそれぞれ定着対向ローラ152の部分b’乃至部分g’の温度を測定する。   Further, a temperature measuring unit 155 that measures the temperature of the fixing counter roller 152 is provided in the vicinity of the side surface of the fixing counter roller 152, and the temperature measuring unit 155 includes temperature sensors 155a to 155g. Thereby, the temperatures of the plurality of heating regions of the fixing counter roller 152 are detected. Since the fixing belt 151 heated by the heating unit 153 is in contact with the fixing counter roller 152 as described above, the fixing counter roller 152 is heated by the heat from the fixing belt 151 moving. As shown in FIG. 3, the temperature sensor 155a measures the temperature of the portion a 'of the fixing facing roller 152 facing the portion a of the fixing belt 151 heated by the heater 153a. Similarly, the temperature sensors 155b to 155g measure the temperatures of the portions b 'to g' of the fixing counter roller 152, respectively.

図1に戻って、画像形成装置1の図中左側面には、定着ベルト151および定着対向ローラ152によって加熱および加圧され、画像が定着した用紙Pを画像形成装置1の外側に排出する排紙口10が設けられている。   Returning to FIG. 1, on the left side of the image forming apparatus 1 in the drawing, the paper P heated and pressed by the fixing belt 151 and the fixing counter roller 152 to discharge the sheet P on which the image is fixed is discharged to the outside of the image forming apparatus 1. A paper mouth 10 is provided.

また、画像形成装置1の外側には表示・操作部18が設けられている。表示・操作部18は、パネル表示部181および操作部182を有している。パネル表示部181は設定値や選択画面等が表示され、ユーザからの入力を受け付けるタッチパネル等である。操作部182は、画像形成に係る各種情報をユーザが入力するためのテンキー、開始指示をユーザが入力するスタートキー等である。   A display / operation unit 18 is provided outside the image forming apparatus 1. The display / operation unit 18 includes a panel display unit 181 and an operation unit 182. The panel display unit 181 is a touch panel or the like on which setting values, selection screens, and the like are displayed and receives input from the user. The operation unit 182 is a numeric keypad for the user to input various information related to image formation, a start key for the user to input a start instruction, and the like.

また、画像形成装置1には上記の各部を制御するための制御部が設けられている。図4は、本実施形態における画像形成装置1の制御部のハードウェア構成を示す図である。制御部は、図4に示されるようにCPU(Central Processing Unit)1011、メインメモリ(MEM−P)1012、ノースブリッジ(NB)1013、サウスブリッジ(SB)1014を有している。また、制御部は、AGP(Accelerated Graphics Port)バス1015、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)1016を有している。さらに、制御部は、ローカルメモリ(MEM−C)1017、HD(Hard Disk)1018、HDD(Hard Disk Drive)1019、PCIバス1020、ネットワークI/F1021を有している。   Further, the image forming apparatus 1 is provided with a control unit for controlling the above-described units. FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control unit of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the control unit includes a CPU (Central Processing Unit) 1011, a main memory (MEM-P) 1012, a north bridge (NB) 1013, and a south bridge (SB) 1014. Further, the control unit includes an AGP (Accelerated Graphics Port) 1015 and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 1016. The control unit further includes a local memory (MEM-C) 1017, an HD (Hard Disk) 1018, an HDD (Hard Disk Drive) 1019, a PCI bus 1020, and a network I / F 1021.

CPU1011は、メインメモリ1012に記憶されたプログラムに従って、データを加工・演算したり、上記した各部の動作を制御したりするものである。メインメモリ1012は制御部の記憶領域であり、ROM(Read Only Memory)1012a、RAM(Random Access Memory)1012bを有している。ROM1012aは、制御部の各機能を実現させるプログラムやデータを記憶する。ROM1012aに記憶されているプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、FD、CD−R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。   The CPU 1011 processes and calculates data according to a program stored in the main memory 1012, and controls the operation of each unit described above. The main memory 1012 is a storage area of the control unit, and includes a ROM (Read Only Memory) 1012a and a RAM (Random Access Memory) 1012b. The ROM 1012a stores programs and data for realizing each function of the control unit. The program stored in the ROM 1012a is recorded in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, FD, CD-R, or DVD as a file in an installable or executable format and provided. May be.

RAM1012bは、プログラムやデータの展開、およびメモリ印刷時の描画用メモリ等として用いる。NB1013は、CPU1011と、MEM−P1012、SB1014、およびAGPバス1015とを接続するためのブリッジである。SB1014は、NB1013と周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。AGPバス1015は、グラフィック処理を高速化するためのグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースである。ASIC1016は、MEM−C1017を制御するメモリコントローラ、ハードウェアロジック等により画像データの回転等を行う複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)からなる。ASIC1016は、PCIバス1020を介してUSB(Universal Serial Bus)インタフェースに接続されている。また、ASIC1016は、IEEE1394(Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース等のネットワークI/F1021に接続されている。   The RAM 1012b is used as a drawing memory or the like when developing programs and data and printing memory. The NB 1013 is a bridge for connecting the CPU 1011 to the MEM-P 1012, the SB 1014, and the AGP bus 1015. The SB 1014 is a bridge for connecting the NB 1013 and peripheral devices. The AGP bus 1015 is a bus interface for a graphics accelerator card for speeding up graphics processing. The ASIC 1016 includes a memory controller that controls the MEM-C 1017, and a plurality of DMACs (Direct Memory Access Controllers) that rotate image data and the like using hardware logic and the like. The ASIC 1016 is connected to a USB (Universal Serial Bus) interface via a PCI bus 1020. The ASIC 1016 is connected to a network I / F 1021 such as an IEEE 1394 (Institut of Electrical and Electronics Engineers 1394) interface.

MEM−C1017は、コピー用画像バッファおよび符号バッファとして用いるローカルメモリである。HD1018は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。HDD1019は、CPU1011の制御にしたがってHD1018に対するデータの読み出し又は書き込みを制御する。ネットワークI/F1021は、通信ネットワークを介して情報処理装置等の外部機器と情報を送受信する。   The MEM-C 1017 is a local memory used as a copy image buffer and a code buffer. The HD 1018 is a storage for accumulating image data, accumulating font data used during printing, and accumulating forms. The HDD 1019 controls reading or writing of data with respect to the HD 1018 according to the control of the CPU 1011. A network I / F 1021 transmits / receives information to / from an external device such as an information processing apparatus via a communication network.

<画像形成装置1の機能構成>
本実施形態における画像形成装置1の制御部の機能構成について図5を用いて説明する。図5は、画像形成装置1の制御部の機能構成を示す図である。
<Functional Configuration of Image Forming Apparatus 1>
The functional configuration of the control unit of the image forming apparatus 1 in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration of the control unit of the image forming apparatus 1.

制御部は画像形成装置1の動作を制御するものであり、図5に示されるように送受信部191、入力受付部192、画像読取制御部193、画像形成情報生成部194、画像形成制御部196、記憶・読出処理部199、記憶部1900を有している。これら各部は、図4に示されているROM1012aに記憶されているプログラムに従ったCPU1011からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。また、制御部は、図4に示されているROM1012a又はHD1018によって構築される記憶部1900を有している。   The control unit controls the operation of the image forming apparatus 1. As shown in FIG. 5, the control unit 191, the input receiving unit 192, the image reading control unit 193, the image formation information generation unit 194, and the image formation control unit 196. A storage / reading processing unit 199 and a storage unit 1900. Each of these units is a function or means realized by operating according to a command from the CPU 1011 according to a program stored in the ROM 1012a shown in FIG. Further, the control unit has a storage unit 1900 constructed by the ROM 1012a or the HD 1018 shown in FIG.

送受信部191は、図4に示されているネットワークI/F1021によって実現され、通信ネットワークを介して情報処理装置等からRGB画像情報を受信する。RGB画像情報とは、用紙Pに形成される画像を表す情報であり、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の明度を用いて示されたものである。入力受付部192は、図1に示されている表示・操作部18でユーザによって入力された情報を受け付ける。画像読取制御部193は、図1に示されているスキャナ部11が原稿に記載されている画像を光学的に読み取りRGB画像情報を生成するよう制御する。   The transmission / reception unit 191 is realized by the network I / F 1021 illustrated in FIG. 4 and receives RGB image information from an information processing apparatus or the like via the communication network. The RGB image information is information representing an image formed on the paper P, and is indicated using the lightness of each color of red (R), green (G), and blue (B). The input receiving unit 192 receives information input by the user through the display / operation unit 18 shown in FIG. The image reading control unit 193 controls the scanner unit 11 shown in FIG. 1 to optically read an image described in a document and generate RGB image information.

画像形成情報生成部194は、送受信部191が受信したRGB画像情報、又はスキャナ部11が読み取ったRGB画像情報に基づいて画像形成情報を生成する。具体的には、画像形成情報生成部194はRGB画像情報に対して色空間変換処理を行い、用紙Pに付着するC色、M色、Y色、K色の各トナー付着量Vc、Vm、Vy、Vkを画素ごとに算出する。なお、画像形成情報生成部194は色空間変換処理のほかに下色除去処理、シェーディング補正、位置ズレ補正、色空間の変換、ガンマ補正等を行ってもよい。また、画像形成情報とは、用紙Pに画像を形成するために画素ごとに付着するC色、M色、Y色、K色の各トナー付着量Vc、Vm、Vy、Vkを表す情報である。   The image formation information generation unit 194 generates image formation information based on the RGB image information received by the transmission / reception unit 191 or the RGB image information read by the scanner unit 11. Specifically, the image formation information generation unit 194 performs color space conversion processing on the RGB image information, and each of the toner adhesion amounts Vc, Vm, C, M, Y, and K attached to the paper P Vy and Vk are calculated for each pixel. Note that the image formation information generation unit 194 may perform undercolor removal processing, shading correction, position shift correction, color space conversion, gamma correction, and the like in addition to the color space conversion processing. Further, the image formation information is information representing the C, M, Y, and K toner adhesion amounts Vc, Vm, Vy, and Vk attached to each pixel in order to form an image on the paper P. .

画像形成制御部196は、作像部12C、12M、12Y、12Kを制御する作像制御部1962、給紙部13を制御する給紙制御部1963、一次転写ローラ144、二次転写ローラ145、中間転写ベルト143等を制御する転写制御部1964、定着装置15を制御する定着制御部1965を有する。   The image forming control unit 196 includes an image forming control unit 1962 that controls the image forming units 12C, 12M, 12Y, and 12K, a paper feed control unit 1963 that controls the paper feeding unit 13, a primary transfer roller 144, a secondary transfer roller 145, The image forming apparatus includes a transfer control unit 1964 that controls the intermediate transfer belt 143 and the like, and a fixing control unit 1965 that controls the fixing device 15.

ここで、定着制御部1965について図6乃至図13を用いて詳細に説明する。定着制御部1965は熱量決定部19651および加熱制御部19652を有している。熱量決定部19651は画像形成情報生成部194によって生成された画像形成情報に基づいて、用紙Pの各部分が画像部であるか非画像部であるか判定する。また、熱量決定部19651は定着ベルト151の温度、用紙Pの紙坪量、用紙Pの平滑度、用紙Pのトナー付着量、定着対向ローラ152の温度に基づいて、加熱部153に加える熱量を決定する。加熱制御部19652は熱量決定部19651によって決定された熱量で加熱部153が定着ベルト151を加熱するよう制御する。   Here, the fixing controller 1965 will be described in detail with reference to FIGS. The fixing control unit 1965 includes a heat amount determination unit 19651 and a heating control unit 19652. Based on the image formation information generated by the image formation information generation unit 194, the heat quantity determination unit 19651 determines whether each part of the paper P is an image part or a non-image part. Further, the heat amount determination unit 19651 determines the amount of heat applied to the heating unit 153 based on the temperature of the fixing belt 151, the paper basis weight of the paper P, the smoothness of the paper P, the toner adhesion amount of the paper P, and the temperature of the fixing counter roller 152. decide. The heating control unit 19652 controls the heating unit 153 to heat the fixing belt 151 with the heat amount determined by the heat amount determining unit 19651.

トナーが適切に定着されるように、かつ、エネルギー消費を節約するように、加熱部153は用紙Pの画像部を定着するために必要な温度(第一の温度という)に定着ベルト151を加熱する。また、定着の必要がない用紙Pの非画像部がニップ部151Aを通過するとき用紙Pを加圧する部分の定着ベルト151は第一の温度より低い所定の温度(第二の温度という)となるように加熱部153が加熱する。なお、定着ベルト151の温度は温度測定部154によって測定される。   The heating unit 153 heats the fixing belt 151 to a temperature necessary for fixing the image portion of the paper P (referred to as a first temperature) so that the toner is properly fixed and energy consumption is saved. To do. Further, when a non-image portion of the paper P that does not need to be fixed passes through the nip portion 151A, the fixing belt 151 that pressurizes the paper P has a predetermined temperature (referred to as a second temperature) lower than the first temperature. Thus, the heating unit 153 heats. The temperature of the fixing belt 151 is measured by the temperature measuring unit 154.

例として、用紙Pが図6に示されるように画像部a、非画像部b、画像部cによって構成され、矢印(A4)に示される方向に進行しながらニップ部151Aを通過したとする。その場合、加熱部153は図7に示される温度変化をするように加熱制御部19652によって制御される。図7に示されるように、用紙Pの画像部aおよび画像部cが定着装置15のニップ部151Aに挿入されているとき加熱部153によって加熱された定着ベルト151が第一の温度となっている必要がある。そのため、図7のb’に示されるように画像部cがニップ部151Aに挿入される所定の時間前に加熱部153が定着ベルト151を加熱し始める。   As an example, it is assumed that the sheet P includes an image part a, a non-image part b, and an image part c as shown in FIG. 6, and passes through the nip part 151A while moving in the direction indicated by the arrow (A4). In that case, the heating unit 153 is controlled by the heating control unit 19652 so as to change the temperature shown in FIG. As shown in FIG. 7, the fixing belt 151 heated by the heating unit 153 becomes the first temperature when the image portion a and the image portion c of the paper P are inserted into the nip portion 151 </ b> A of the fixing device 15. Need to be. Therefore, the heating unit 153 starts heating the fixing belt 151 a predetermined time before the image portion c is inserted into the nip portion 151 </ b> A as shown in FIG. 7 b ′.

ここで、定着ベルト151の温度が第一の温度となるために加熱部153が定着ベルトを加熱する熱量は定着ベルトの温度、用紙Pの紙坪量、用紙Pの平滑度、用紙Pのトナー付着量、定着対向ローラ152の温度に基づいて、熱量決定部19651が決定する。具体的には、定着ベルト151の温度が高いほど、加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量が少なくても第一の温度に到達することができる。そのため、図8(1)に示されるように、定着ベルト151の温度が高いほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量が少なくなるよう、熱量決定部19651が熱量を決定する。   Here, since the temperature of the fixing belt 151 becomes the first temperature, the amount of heat that the heating unit 153 heats the fixing belt is the temperature of the fixing belt, the paper basis weight of the paper P, the smoothness of the paper P, and the toner of the paper P. Based on the adhesion amount and the temperature of the fixing counter roller 152, the heat amount determination unit 19651 determines. Specifically, as the temperature of the fixing belt 151 is higher, the first temperature can be reached even when the heating unit 153 has a smaller amount of heat to heat the fixing belt 151. Therefore, as shown in FIG. 8A, the heat amount determining unit 19651 determines the heat amount so that the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 decreases as the temperature of the fixing belt 151 increases.

また、用紙Pの非画像部がニップ部151Aを通過するときは、定着ベルト151の温度と、図8の(2)に示される関係にある熱量で加熱部153が定着ベルト151を加熱するよう熱量決定部19651が熱量を決定する。さらに、用紙Pがニップ部151Aを通過していないときは、定着ベルト151の温度と、図8の(3)に示される関係にある熱量で加熱部153が定着ベルト151を加熱するよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   Further, when the non-image portion of the paper P passes through the nip portion 151A, the heating unit 153 heats the fixing belt 151 with the temperature of the fixing belt 151 and the amount of heat having the relationship shown in FIG. A calorific value determining unit 19651 determines the calorific value. Further, when the sheet P does not pass through the nip portion 151A, the heat amount is determined so that the heating unit 153 heats the fixing belt 151 with the temperature of the fixing belt 151 and the heat amount having the relationship shown in FIG. Part 19651 determines the amount of heat.

また、用紙Pの1mあたりの重量である紙坪量が大きいほど、定着処理のときに用紙Pに熱が移動しやすくトナーが加熱されにくい。そのため、図9(1)に示されるように用紙Pの紙坪量が大きいほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量が多くなるよう熱量決定部19651が熱量を決定する。 Further, as the paper basis weight, which is the weight per 1 m 2 of the paper P, is larger, heat is more easily transferred to the paper P during the fixing process, and the toner is less likely to be heated. For this reason, as shown in FIG. 9A, the heat amount determining unit 19651 determines the amount of heat so that the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 increases as the paper basis weight of the paper P increases.

また、用紙Pの平滑度が高くなるほどトナーは用紙Pに定着しやすくなるので、用紙Pの平滑度が低い場合に比べて低い温度で定着処理を行えばよい。そのため、図10(1)に示されるように用紙Pの平滑度が高くなるほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量が少なくなるよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   Further, as the smoothness of the paper P becomes higher, the toner becomes easier to be fixed on the paper P. Therefore, the fixing process may be performed at a lower temperature than when the smoothness of the paper P is low. Therefore, as shown in FIG. 10A, the heat quantity determining unit 19651 determines the heat quantity so that the heat quantity that the heating part 153 heats the fixing belt 151 decreases as the smoothness of the paper P increases.

また、用紙Pのトナー付着量が多いほど高い温度でトナーが定着される必要がある。そのため、図11(1)に示されるようにトナー付着量が多いほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量が多くなるよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   Further, the toner needs to be fixed at a higher temperature as the toner adhesion amount on the paper P is larger. Therefore, as shown in FIG. 11A, the heat amount determining unit 19651 determines the heat amount so that the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 increases as the toner adhesion amount increases.

また、加熱部153は定着ベルト151より熱容量が大きい。したがって、加熱部153が高温であれば加熱部153は定着ベルト151を少ない熱量で第一の温度に加熱することが可能であるが、加熱部153が低温であれば加熱部153が定着ベルト151を加熱するのに時間がかかる。すなわち、図12(1)に示されるように加熱部153の温度が高いほど、加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を少なくするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。なお、加熱部153の温度は図示しない温度測定部としての温度センサにより測定される。   The heating unit 153 has a larger heat capacity than the fixing belt 151. Therefore, if the heating unit 153 is high temperature, the heating unit 153 can heat the fixing belt 151 to the first temperature with a small amount of heat, but if the heating unit 153 is low temperature, the heating unit 153 causes the fixing belt 151 to heat. It takes time to heat. That is, as shown in FIG. 12 (1), the heat quantity determination unit 19651 determines the heat quantity so that the higher the temperature of the heating part 153, the smaller the heat quantity that the heating part 153 heats the fixing belt 151. The temperature of the heating unit 153 is measured by a temperature sensor as a temperature measuring unit (not shown).

同様に、定着対向ローラ152は定着ベルト151より熱容量が大きい。したがって、定着対向ローラ152が低温であれば加熱部153が発生する熱は定着対向ローラ152に伝わり、定着ベルト151を加熱するために多くの熱量を必要とする。定着対向ローラ152が高温であるほど、加熱部153は定着ベルト151を少ない熱量で第一の温度に加熱することが可能である。すなわち、図13(1)に示されるように定着対向ローラ152の温度が高いほど、加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を少なくするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   Similarly, the fixing facing roller 152 has a larger heat capacity than the fixing belt 151. Therefore, if the fixing counter roller 152 is at a low temperature, the heat generated by the heating unit 153 is transmitted to the fixing counter roller 152, and a large amount of heat is required to heat the fixing belt 151. The heating unit 153 can heat the fixing belt 151 to the first temperature with a smaller amount of heat as the fixing counter roller 152 is higher in temperature. That is, as shown in FIG. 13A, the heat amount determination unit 19651 determines the amount of heat so that the heat amount of the heating unit 153 heating the fixing belt 151 decreases as the temperature of the fixing counter roller 152 increases.

なお、非画像部がニップ部151Aを通過するときは、用紙Pの紙坪量、用紙Pの平滑度、用紙Pのトナー付着量、定着対向ローラ152の温度それぞれについて、図9乃至図13の(2)に示される関係となるように、熱量決定部19651が熱量を決定する。   When the non-image portion passes through the nip portion 151A, the paper basis weight of the paper P, the smoothness of the paper P, the toner adhesion amount of the paper P, and the temperature of the fixing facing roller 152 are shown in FIGS. The amount of heat determination unit 19651 determines the amount of heat so as to satisfy the relationship shown in (2).

また、用紙Pがニップ部151Aを通過していないときは、用紙Pの紙坪量、用紙Pの平滑度、用紙Pのトナー付着量、定着対向ローラ152の温度それぞれについて、図9乃至図13の(3)に示される関係となるように、熱量決定部19651が熱量を決定する。   When the paper P does not pass through the nip portion 151A, the paper basis weight of the paper P, the smoothness of the paper P, the toner adhesion amount of the paper P, and the temperature of the fixing counter roller 152 are shown in FIGS. The heat quantity determination unit 19651 determines the heat quantity so that the relationship shown in (3) of FIG.

また、用紙Pがニップ部151Aを通過していないときは一の用紙P1がニップ部を通過してから次の用紙P2がニップ部151Aを通過するまでの時間が長いほど、定着ベルト151の温度は低くてよい。そのため、図14(1)に示されるように用紙間の間隔が大きいほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を少なくするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   When the sheet P has not passed through the nip portion 151A, the longer the time from the passage of one sheet P1 through the nip portion to the passage of the next sheet P2 through the nip portion 151A, the higher the temperature of the fixing belt 151. Can be low. Therefore, as shown in FIG. 14A, the heat amount determination unit 19651 determines the heat amount so that the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 decreases as the interval between sheets increases.

なお、定着ベルト151は定着部材の一例であり、用紙Pの平滑度および紙坪量はそれぞれ記録媒体の特性の一例である。   The fixing belt 151 is an example of a fixing member, and the smoothness and the paper basis weight of the paper P are examples of characteristics of the recording medium.

<<実施形態の処理・動作>>
続いて、図15および図16を用いて、本実施形態に係る画像形成システムの処理を説明する。図15は、画像形成装置1が画像を形成する処理の概要を示す処理フロー図である。図16は、定着処理の詳細を示す処理フロー図である。
<< Processing and Operation of Embodiment >>
Subsequently, processing of the image forming system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is a process flow diagram illustrating an outline of a process in which the image forming apparatus 1 forms an image. FIG. 16 is a process flowchart showing details of the fixing process.

図15に示されるように、まず、送受信部191がRGB画像情報を外部の情報処理装置等から受信する(ステップS21)。送受信部191がRGB画像情報を受信すると、画像形成情報生成部194がRGB画像情報に基づいて画像形成情報を生成する(ステップS22)。   As shown in FIG. 15, first, the transmission / reception unit 191 receives RGB image information from an external information processing apparatus or the like (step S21). When the transmission / reception unit 191 receives the RGB image information, the image formation information generation unit 194 generates image formation information based on the RGB image information (step S22).

具体的には、画像形成情報生成部194はRGB画像情報に対して色空間変換処理を行うことによって、トナー付着量Vc、Vm、Vy、Vkを算出する。なお、画像形成情報生成部194は、RGB画像情報に対して色空間変換処理のほか、下色除去処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の公知の画像処理を実行してもよい。さらに、画像形成情報生成部194は用紙P上の全ての画素についてトナー付着量Vc、Vm、Vy、Vkを算出し、用紙Pにおける位置とその位置に対応するトナー付着量を表す情報である画像形成情報を生成する。   Specifically, the image formation information generation unit 194 calculates toner adhesion amounts Vc, Vm, Vy, and Vk by performing color space conversion processing on the RGB image information. Note that the image formation information generation unit 194 may execute known image processing such as under color removal processing, color correction processing, and spatial frequency correction processing in addition to color space conversion processing on RGB image information. Further, the image formation information generation unit 194 calculates toner adhesion amounts Vc, Vm, Vy, and Vk for all the pixels on the paper P, and is an image that is information indicating the position on the paper P and the toner adhesion amount corresponding to the position. Generate formation information.

ステップS22で画像形成情報が生成されると、給紙制御部1963の制御によって給紙部13が給紙処理を行う(ステップS23)。具体的には、給紙部13の給紙ローラ132が給紙トレイ131に収容されている用紙Pを1枚ずつ取り出し、給紙ベルト133に載せる。給紙ベルト133は、図1に示す矢印(A1)の向きに移動することによって、載せられた用紙Pをレジストローラ134の方へ搬送する。搬送された用紙Pがレジストローラ134に到達すると、中間転写ベルト143の表面に形成されたトナー像が二次転写ローラ145に到達するまでレジストローラ134が用紙Pを挟み込んで待機させる。そして、中間転写ベルト143の表面に形成されたトナー像が二次転写ローラ145に到達するタイミングで、レジストローラ134は二次転写ローラ145と二次転写対向ローラ146の間に用紙Pを送り込む。   When the image formation information is generated in step S22, the paper feed unit 13 performs a paper feed process under the control of the paper feed control unit 1963 (step S23). Specifically, the paper feed roller 132 of the paper feed unit 13 takes out the paper P stored in the paper feed tray 131 one by one and places it on the paper feed belt 133. The paper feed belt 133 moves in the direction of the arrow (A1) shown in FIG. When the conveyed paper P reaches the registration roller 134, the registration roller 134 sandwiches the paper P and waits until the toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 143 reaches the secondary transfer roller 145. Then, at the timing when the toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 143 reaches the secondary transfer roller 145, the registration roller 134 feeds the paper P between the secondary transfer roller 145 and the secondary transfer counter roller 146.

一方、作像制御部1962の制御によって作像部12C、12M、12Y、12Kは各感光体ドラム122に各トナーを付着させる作像処理を行う(ステップS24)。具体的には、帯電部123Cが感光体ドラム122Cの表面を一様に帯電させる。そして、露光部124Cが、画像形成情報生成部194によって生成された画像形成情報のトナー付着量Vcに基づいて感光体ドラム122Cの表面にレーザ光を照射する。これによって、感光体ドラム122Cの表面にはトナー付着量VcのC色のトナーを用紙Pに付着させるための静電潜像が形成される。   On the other hand, the image forming units 12C, 12M, 12Y, and 12K perform image forming processing for attaching each toner to each photoconductive drum 122 under the control of the image forming control unit 1962 (step S24). Specifically, the charging unit 123C uniformly charges the surface of the photosensitive drum 122C. Then, the exposure unit 124C irradiates the surface of the photosensitive drum 122C with laser light based on the toner adhesion amount Vc of the image formation information generated by the image formation information generation unit 194. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductive drum 122C for adhering the C-color toner having the toner adhesion amount Vc to the paper P.

感光体ドラム122Cの表面に静電潜像が形成されると、現像部125CはC色のトナーを用いて静電潜像を現像する。このようにすると、感光体ドラム122Cの表面にC色のトナー像が作像される。同様にして、感光体ドラム122M、122Y、122Kの表面にはそれぞれM色、Y色、K色のトナーによるトナー像が作像される。これらの作像のための処理は感光体ドラム122Cの表面にC色のトナー像が作像されるための処理と同様であるため説明を省略する。   When the electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 122C, the developing unit 125C develops the electrostatic latent image using C-color toner. In this way, a C-color toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 122C. Similarly, toner images of M, Y, and K toners are formed on the surfaces of the photosensitive drums 122M, 122Y, and 122K, respectively. Since these image forming processes are the same as the processes for forming a C-color toner image on the surface of the photosensitive drum 122C, the description thereof is omitted.

各感光体ドラム122の表面に各トナーによってトナー像が作像されると、転写制御部1964の制御によって転写処理が行われる(ステップS25)。具体的には、まず、一次転写ローラ144が中間転写ベルト143に一次転写バイアスをかける。すると、中間転写ベルト143に各感光体ドラム122の表面のトナー像が転写(以降、一次転写という)される。   When a toner image is formed on the surface of each photosensitive drum 122 with each toner, a transfer process is performed under the control of the transfer control unit 1964 (step S25). Specifically, first, the primary transfer roller 144 applies a primary transfer bias to the intermediate transfer belt 143. Then, the toner image on the surface of each photosensitive drum 122 is transferred to the intermediate transfer belt 143 (hereinafter referred to as primary transfer).

トナー像が転写された中間転写ベルト143は、駆動ローラ141および従動ローラ142の回転によって矢印(A2)の方向へ移動する。また、中間転写ベルト143におけるトナー像が転写された部分が二次転写ローラ145に到達するタイミングでレジストローラ134が用紙Pを送り出す。用紙Pがレジストローラ134によって送り出され、二次転写ローラ145に到達すると、二次転写ローラ145は二次転写対向ローラ146との間で用紙Pと中間転写ベルト143を挟み込み、用紙Pに二次転写バイアスをかける。これにより中間転写ベルト143の表面に形成されているトナー像が用紙Pに転写(以降、二次転写という)される。   The intermediate transfer belt 143 onto which the toner image has been transferred moves in the direction of the arrow (A2) as the driving roller 141 and the driven roller 142 rotate. Further, the registration roller 134 sends out the paper P at the timing when the portion of the intermediate transfer belt 143 to which the toner image is transferred reaches the secondary transfer roller 145. When the sheet P is sent out by the registration roller 134 and reaches the secondary transfer roller 145, the secondary transfer roller 145 sandwiches the sheet P and the intermediate transfer belt 143 between the secondary transfer counter roller 146, and the sheet P is subjected to the secondary transfer. Apply transfer bias. As a result, the toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 143 is transferred onto the paper P (hereinafter referred to as secondary transfer).

このように、用紙Pにトナー像が転写されると、定着制御部1965の制御によって定着装置15が定着処理を行う(ステップS26)。具体的には、図16に示されるように、まず加熱部153が定着ベルト151を加熱する(ステップS261)。ここでは、熱量決定部19651は、加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を決定する。そして、加熱制御部19652が加熱部153を制御して定着ベルト151を加熱させる。   As described above, when the toner image is transferred to the paper P, the fixing device 15 performs a fixing process under the control of the fixing control unit 1965 (step S26). Specifically, as shown in FIG. 16, first, the heating unit 153 heats the fixing belt 151 (step S261). Here, the heat amount determination unit 19651 determines the amount of heat with which the heating unit 153 heats the fixing belt 151. Then, the heating control unit 19652 controls the heating unit 153 to heat the fixing belt 151.

熱量決定部19651は画像形成情報生成部194によって生成された画像形成情報に基づいて、用紙Pの各部分が画像部であるか非画像部であるか判定する。そして、熱量決定部19651は用紙Pの画像部であると判定された部分に接する定着ベルト151を加熱部153が加熱する熱量を決定する。   Based on the image formation information generated by the image formation information generation unit 194, the heat quantity determination unit 19651 determines whether each part of the paper P is an image part or a non-image part. Then, the heat amount determination unit 19651 determines the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 in contact with the portion determined to be the image portion of the paper P.

具体的には、図8(1)に示されるように、定着ベルト151の温度が高いほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量が少なくするよう、熱量決定部19651が熱量を決定する。また、図9(1)に示されるように用紙Pの紙坪量が大きいほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を多くするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。また、図10(1)に示されるように用紙Pの平滑度が高くなるほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を少なくするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   Specifically, as illustrated in FIG. 8A, the heat amount determination unit 19651 determines the heat amount so that the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 decreases as the temperature of the fixing belt 151 increases. Further, as shown in FIG. 9A, the heat quantity determination unit 19651 determines the heat quantity so that the heat quantity by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 increases as the paper basis weight of the paper P increases. Further, as shown in FIG. 10A, the heat quantity determination unit 19651 determines the heat quantity so that the heating part 153 reduces the heat quantity for heating the fixing belt 151 as the smoothness of the paper P becomes higher.

また、図11(1)に示されるようにトナー付着量が多いほど加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を多くするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。また、図12(1)に示されるように加熱部153の温度が高いほど、加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を少なくするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。同様に、図13(1)に示されるように定着対向ローラ152の温度が高いほど、加熱部153が定着ベルト151を加熱する熱量を少なくするよう熱量決定部19651が熱量を決定する。   Further, as shown in FIG. 11A, the heat amount determination unit 19651 determines the heat amount so that the heat amount by which the heating unit 153 heats the fixing belt 151 increases as the toner adhesion amount increases. Further, as shown in FIG. 12A, the heat amount determination unit 19651 determines the amount of heat so that the higher the temperature of the heating unit 153, the smaller the amount of heat that the heating unit 153 heats the fixing belt 151. Similarly, as shown in FIG. 13A, as the temperature of the fixing counter roller 152 is higher, the heat amount determination unit 19651 determines the amount of heat so that the heating unit 153 reduces the amount of heat that heats the fixing belt 151.

熱量決定部19651は用紙Pの非画像部であると判定された部分に接する定着ベルト151を加熱部153が加熱する熱量を定着ベルトの温度について、図8乃至図13の(2)に示される関係にある熱量で定着ベルト151を加熱する。用紙Pの紙坪量、用紙Pの平滑度、用紙Pのトナー付着量、定着対向ローラの温度、加圧ローラの温度についても同様である。   The heat amount determining unit 19651 shows the amount of heat that the heating unit 153 heats the fixing belt 151 in contact with the portion determined to be a non-image portion of the paper P, as shown in (2) of FIG. 8 to FIG. The fixing belt 151 is heated with a heat amount having a relationship. The same applies to the paper basis weight of the paper P, the smoothness of the paper P, the toner adhesion amount of the paper P, the temperature of the fixing facing roller, and the temperature of the pressure roller.

このように用紙Pの画像部、非画像部に接する部分の定着ベルト151を加熱する熱量が決定されたら、決定された熱量で加熱部153は定着ベルト151を加熱する。   When the amount of heat for heating the fixing belt 151 in the portion in contact with the image portion and the non-image portion of the paper P is determined in this way, the heating unit 153 heats the fixing belt 151 with the determined amount of heat.

そして、搬送された用紙Pが定着ベルト151と定着対向ローラ152とが接する位置に到達すると、定着ベルト151は定着対向ローラ152との間に用紙Pを挟み込む。このとき、定着ベルト151は加熱部153によって加熱されているので、定着ベルト151は用紙Pを加圧するのと同時に所定の温度で用紙Pを加熱する(ステップS262)。そして、用紙P上に転写されたトナー像を形成するトナーは溶融し、溶融されたトナーが付着した用紙Pを定着ベルト151が定着対向ローラ152とともに加圧するとトナーが用紙Pに定着する。   When the conveyed paper P reaches a position where the fixing belt 151 and the fixing opposing roller 152 are in contact with each other, the fixing belt 151 sandwiches the paper P between the fixing belt 151 and the fixing opposing roller 152. At this time, since the fixing belt 151 is heated by the heating unit 153, the fixing belt 151 pressurizes the paper P and simultaneously heats the paper P at a predetermined temperature (step S262). The toner forming the toner image transferred onto the paper P is melted, and the toner is fixed to the paper P when the fixing belt 151 presses the paper P to which the melted toner adheres together with the fixing facing roller 152.

ここで、ステップS261で行われる加熱部153が定着ベルト151を加熱する処理について図4を用いて詳細に説明する。定着ベルト151は内部に設けられている加熱部153によって加熱される。このとき定着ベルト151は図1の矢印(A3)の方向に回転しており、加熱部153は回転している定着ベルト151を加熱するため、定着ベルト151は全体に渡って高温となる。   Here, the process of heating the fixing belt 151 by the heating unit 153 performed in step S261 will be described in detail with reference to FIG. The fixing belt 151 is heated by a heating unit 153 provided inside. At this time, the fixing belt 151 is rotating in the direction of the arrow (A3) in FIG. 1, and the heating unit 153 heats the rotating fixing belt 151, so that the fixing belt 151 becomes high temperature as a whole.

図15に戻って定着装置15によって用紙Pにトナーが定着されると、用紙Pは排紙口10から画像形成装置1の外へ排出される(ステップS27)。   Returning to FIG. 15, when the toner is fixed on the paper P by the fixing device 15, the paper P is discharged out of the image forming apparatus 1 from the paper discharge port 10 (step S <b> 27).

<<第1の実施形態の補足>>
また、本実施形態では、定着ベルト151の外側に加熱部153が設けられているが、図17に示されるように定着ベルト151の内側に加熱部153を設け、定着ベルト151の外側から加圧部156が定着ベルト151を加熱部153に押し当ててもよい。
<< Supplement to the first embodiment >>
In this embodiment, the heating unit 153 is provided outside the fixing belt 151. However, as shown in FIG. 17, the heating unit 153 is provided inside the fixing belt 151, and pressure is applied from the outside of the fixing belt 151. The unit 156 may press the fixing belt 151 against the heating unit 153.

このようにして設けられている加圧部156は定着ベルト151より熱容量が大きい。したがって、加圧部156が低温であれば加熱部153が発生する熱は加圧部156に伝わり、定着ベルト151を加熱するのに多量の熱量を要する。加圧部156が高温であるほど、加熱部153は定着ベルト151を少ない熱量で第一の温度に加熱することが可能である。すなわち、図18(1)に示されるように加圧部156(加圧ローラ)の温度が高いほど、定着ベルト151に加えられる熱量を少なくするよう熱量決定部19651が決定する。なお、加圧部156(加圧ローラ)の温度は図示しない温度センサにより測定される。   The pressure unit 156 provided in this way has a larger heat capacity than the fixing belt 151. Therefore, if the pressure unit 156 is at a low temperature, the heat generated by the heating unit 153 is transmitted to the pressure unit 156, and a large amount of heat is required to heat the fixing belt 151. The higher the pressure unit 156 is, the higher the heating unit 153 can heat the fixing belt 151 to the first temperature with a small amount of heat. That is, as shown in FIG. 18A, the heat amount determining unit 19651 determines to decrease the amount of heat applied to the fixing belt 151 as the temperature of the pressure unit 156 (pressure roller) increases. The temperature of the pressure unit 156 (pressure roller) is measured by a temperature sensor (not shown).

また、本実施形態において、加熱部153は加熱器153a乃至加熱器153gの7つの加熱器を有しているが、加熱器の数はそれ以外としてもよい。   In the present embodiment, the heating unit 153 includes seven heaters 153a to 153g, but the number of heaters may be other than that.

また、本実施形態では、ステップS21で送受信部191が画像情報を受信するとしているが、画像読取制御部193によって制御されている読取センサ112がコンタクトガラス111に載せられた原稿用紙等からRGB画像情報を読み取るとしてもよい。   In this embodiment, the transmission / reception unit 191 receives image information in step S21. However, the reading sensor 112 controlled by the image reading control unit 193 receives an RGB image from a document sheet or the like placed on the contact glass 111. Information may be read.

また、本実施形態では、画像形成装置1がC色、M色、Y色、K色のトナーを用いて画像を形成するとしているが、C色、M色、Y色、K色のトナーの他にクリアートナー、白色トナー等の特殊トナーを用いてもよい。   In this embodiment, the image forming apparatus 1 forms an image using C, M, Y, and K toners. However, the C, M, Y, and K toners are used. In addition, special toners such as clear toner and white toner may be used.

また、本実施形態においては、画像形成装置1はRGB画像情報に基づいて画像を形成する処理が記載されているが、モノクロの画像を表す画像情報に基づいて画像を形成してもよい。   In the present embodiment, the image forming apparatus 1 describes a process of forming an image based on RGB image information. However, the image forming apparatus 1 may form an image based on image information representing a monochrome image.

(第2の実施形態)
図19は、第2の実施形態に係る両面印刷機構を備えた画像形成装置の全体構成を示す図である。その構成は、図1の水平型の画像形成装置と、用紙搬送方向が異なり、また反転搬送経路を有する点を除けば、基本的に同じであるので、同じ構成部材については同じ参照番号を付すことで、説明を省略する。ここでは、本実施形態の画像形成装置の構成・動作につき、定着装置と用紙の反転搬送や両面印刷に関してのみ行う。
(Second Embodiment)
FIG. 19 is a diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus including a double-sided printing mechanism according to the second embodiment. The configuration is basically the same as that of the horizontal type image forming apparatus of FIG. 1 except that the paper conveyance direction is different and has a reverse conveyance path. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals. Therefore, explanation is omitted. Here, the configuration and operation of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment are performed only with respect to the reverse conveyance of the fixing device and the sheet and the duplex printing.

片面印刷の場合に用紙Pに画像を形成する動作は、図1に関連して説明したのと同じであるが、両面印刷の場合には、次のように動作することになる。画像形成装置1は、用紙Pの片面に画像を形成・定着し、切換爪138を切り換えることにより用紙Pを反転路136へ導く。次に、切換爪139を切り換え、反転後の用紙Pを再給紙路137からレジストローラ134へと再給紙する。このとき、中間転写ベルト143上には裏面画像となるトナー像を形成して担持させておき、用紙Pの裏面にトナー像を転写して定着装置15’による定着処理を経て排紙スタック部140上に排紙する。以降より、両面印刷の場合に最初に印刷される面を第一面と呼び、その裏面を第二面と呼ぶ。   The operation of forming an image on the paper P in the case of single-sided printing is the same as that described with reference to FIG. 1, but in the case of double-sided printing, the operation is as follows. The image forming apparatus 1 forms and fixes an image on one side of the paper P, and guides the paper P to the reversing path 136 by switching the switching claw 138. Next, the switching claw 139 is switched to re-feed the reversed paper P from the re-feed path 137 to the registration roller 134. At this time, a toner image to be a back image is formed and carried on the intermediate transfer belt 143, the toner image is transferred to the back surface of the paper P, and is subjected to a fixing process by the fixing device 15 ′. Paper is ejected up. Henceforth, in the case of double-sided printing, the surface printed first is called a 1st surface, and the back surface is called a 2nd surface.

図20は、本実施形態の画像形成装置における定着装置の構成を示す図である。本実施形態における定着装置15’は、図17の定着装置と同じく、定着ベルトの内部加熱方式を採用している。定着装置15’は、未定着画像に接触して回転する定着部材としての定着ベルト151と、この定着ベルト151との間でニップ部151Aを形成する加圧部材としての加圧ローラ152とを有している。また定着装置15’は、商用電源からの電力により定着ベルト151を加熱する加熱部としてのサーマルヒータ153等を有している。サーマルヒータは、板状基体に抵抗発熱体を形成したサーマルヘッドで構成されている。   FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device in the image forming apparatus of the present embodiment. The fixing device 15 ′ in the present embodiment employs an internal heating method of the fixing belt, similarly to the fixing device of FIG. 17. The fixing device 15 ′ has a fixing belt 151 as a fixing member that rotates in contact with an unfixed image, and a pressure roller 152 as a pressure member that forms a nip portion 151 A between the fixing belt 151. doing. The fixing device 15 ′ includes a thermal heater 153 as a heating unit that heats the fixing belt 151 with electric power from a commercial power source. The thermal heater is composed of a thermal head in which a resistance heating element is formed on a plate-like substrate.

定着ベルト151は、外径が40mmで厚みが50〜100μmのPI製の基体151aと、この基体151aの表面に被覆された弾性層151bとを有している。弾性層151bはシリコンゴムで形成されており、厚みは50〜100μmである。定着ベルト151の表面には、耐久性を高めて離形性を確保するために、PFA又はPTFE等のフッ素系樹脂による厚みが5〜50μmの離形層151cが形成されている。なお、定着ベルトの基体151aはポリイミドに限らず、ニッケルやSUS等の金属基体であってもよい。   The fixing belt 151 has a PI base 151a having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 50 to 100 μm, and an elastic layer 151b coated on the surface of the base 151a. The elastic layer 151b is made of silicon rubber and has a thickness of 50 to 100 μm. On the surface of the fixing belt 151, a release layer 151 c having a thickness of 5 to 50 μm is formed with a fluorine-based resin such as PFA or PTFE in order to enhance durability and ensure release properties. The base 151a of the fixing belt is not limited to polyimide, but may be a metal base such as nickel or SUS.

定着ベルト151内部には、支持部材161があり、ニップ部151Aの箇所には押圧ローラ160と加圧ローラ152が設置され、図示しない側板外部部材と接続されて上記定着部材を支持している。   There is a support member 161 inside the fixing belt 151, and a pressure roller 160 and a pressure roller 152 are installed at a location of the nip portion 151A, and connected to a side plate external member (not shown) to support the fixing member.

加圧ローラ152は、外径が40mmで厚みが2mmの鉄製の芯金152aと、この芯金152aの表面に被覆された弾性層152bとを有している。弾性層152bはシリコンゴムで形成されており、厚みは5mmである。弾性層152bの表面には、離型性を高めるために厚みが40μm程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。なお、加圧ローラ152は図示しない付勢手段により定着ベルト151に圧接されている。   The pressure roller 152 has an iron cored bar 152a having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 2 mm, and an elastic layer 152b covered on the surface of the cored bar 152a. The elastic layer 152b is made of silicon rubber and has a thickness of 5 mm. It is desirable to form a fluororesin layer having a thickness of about 40 μm on the surface of the elastic layer 152b in order to improve releasability. The pressure roller 152 is pressed against the fixing belt 151 by an urging means (not shown).

図21は、サーマルヒータの模式図である。加熱部としてのサーマルヒータ153は、定着ベルト151の幅方向あるいは用紙搬送方向に直交する方向に等間隔で配置された複数のヒータ153a乃至153gを有している。各ヒータ153a乃至153gは、加熱領域に対応し、それぞれ独立に加熱可能となっている。サーマルヒータに代えてセラミックヒータとすることもできる。サーマルヒータ153はヒータ153a乃至153gの7つを有しているが、ヒータの数はそれ以外としてもよい。なお、サーマルヒータ153は図示しない付勢手段により定着ベルト151の表面に押し当てられている。   FIG. 21 is a schematic diagram of a thermal heater. The thermal heater 153 as a heating unit includes a plurality of heaters 153a to 153g arranged at equal intervals in the width direction of the fixing belt 151 or in the direction orthogonal to the sheet conveyance direction. Each of the heaters 153a to 153g corresponds to a heating region and can be heated independently. A ceramic heater may be used instead of the thermal heater. The thermal heater 153 has seven heaters 153a to 153g, but the number of heaters may be other than that. The thermal heater 153 is pressed against the surface of the fixing belt 151 by an urging means (not shown).

また、定着ベルト151の外周側でヒータ153と対向する位置には、定着ベルトを加圧する押さえ部材としての押圧ローラ160が配設されている。この押圧ローラ160によって定着ベルト151がヒータ153に接触するようになっている。   A pressing roller 160 as a pressing member that presses the fixing belt is disposed at a position facing the heater 153 on the outer peripheral side of the fixing belt 151. The fixing belt 151 comes into contact with the heater 153 by the pressing roller 160.

定着ベルト151のニップ部151Aの下流であってヒータ153の上流に、定着ベルト151の表面温度を検知するサーミスタ154が設けられ、ヒータ153上にはヒータ153の温度を検知するサーミスタ155が設けられている。サーミスタ154、155は温度測定部の一例である。   A thermistor 154 that detects the surface temperature of the fixing belt 151 is provided downstream of the nip portion 151 </ b> A of the fixing belt 151 and upstream of the heater 153. A thermistor 155 that detects the temperature of the heater 153 is provided on the heater 153. ing. The thermistors 154 and 155 are examples of temperature measuring units.

さらに、定着装置15’には、ヒータ153に電力を供給する電源170と、サーミスタ154,155の検知情報に基づいて電源170を制御する定着制御部175と、各ヒータ153の加熱領域の加熱性能情報を保持する加熱性能記憶部180とが設けられている。定着制御部175は、用紙P上に画像を形成するための画像情報に基づいて、サーマルヒータ153の加熱割合を変化させる。ここで、定着制御部175は、CPU、ROM、RAM、I/Oインタフェース等を包含するマイクロコンピュータを意味する。加熱性能記憶部180については後述する。   Further, the fixing device 15 ′ includes a power source 170 that supplies power to the heater 153, a fixing controller 175 that controls the power source 170 based on detection information of the thermistors 154 and 155, and heating performance of the heating region of each heater 153. A heating performance storage unit 180 that holds information is provided. The fixing control unit 175 changes the heating rate of the thermal heater 153 based on image information for forming an image on the paper P. Here, the fixing control unit 175 means a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O interface, and the like. The heating performance storage unit 180 will be described later.

次に、定着制御について説明する。図22は、用紙P上に形成された画像領域と非画像領域の代表的なパターンを示す図で、副走査方向での制御が必要となる。図22(a)は、用紙Pの搬送方向(A4)の先端側から順に、画像領域a、非画像領域b、画像領域a’が存在する画像形成パターンを示したもので、図6に対応する。定着対象のトナーが存在する画像領域aと画像領域a’は定着を必要とするが、トナーが存在しない非画像領域bでは定着の必要はない。   Next, fixing control will be described. FIG. 22 is a diagram showing a typical pattern of image areas and non-image areas formed on the paper P, and control in the sub-scanning direction is necessary. FIG. 22A shows an image forming pattern in which an image area a, a non-image area b, and an image area a ′ are present in order from the leading end side in the conveyance direction (A4) of the paper P, and corresponds to FIG. To do. The image area a and the image area a ′ where the toner to be fixed exists needs to be fixed, but the non-image area b where no toner exists does not need to be fixed.

図22(b)は、用紙Pの搬送方向(A4)の先端側から順に、画像領域a、非画像領域bが存在する画像形成パターンを示したものである。定着対象のトナーが存在する画像領域aは定着を必要とするが、トナーが存在しない非画像領域bでは定着の必要はない。   FIG. 22B shows an image forming pattern in which an image area a and a non-image area b exist in order from the leading end side in the conveyance direction (A4) of the paper P. The image area a where the toner to be fixed exists needs fixing, but the non-image area b where no toner exists does not need fixing.

図23は、用紙P上に形成された画像領域と非画像領域の別のパターンを示す図で、主走査方向での制御が必要となる。図23(a)は、用紙Pの搬送方向(A4)に示される方向)と直交方向(定着ベルトの幅方向)に、画像領域cと非画像領域dが存在する画像形成パターンを示したものである。定着対象のトナーが存在する画像領域cは定着を必要とするが、トナーが存在しない非画像領域dでは定着の必要はない。   FIG. 23 is a diagram showing another pattern of the image area and the non-image area formed on the paper P, and control in the main scanning direction is necessary. FIG. 23A shows an image forming pattern in which an image area c and a non-image area d exist in a direction orthogonal to the conveyance direction (A4) of the paper P (the width direction of the fixing belt). It is. The image area c where the toner to be fixed exists needs fixing, but the non-image area d where no toner exists does not need fixing.

図23(b)は、用紙Pの搬送方向(A4)の直交方向の一部に画像領域eがあり、残りの領域fでは用紙Pの搬送方向(A4)の先行側に画像領域g、後方側に非画像領域hがある画像形成パターンを示したものである。定着対象のトナーが存在する画像領域e,gは定着を必要とするが、トナーが存在しない非画像領域hでは定着の必要はない。   FIG. 23B shows an image region e in a part of the direction orthogonal to the transport direction (A4) of the paper P, and the remaining region f has the image region g on the front side in the transport direction (A4) of the paper P and the rear side. An image forming pattern having a non-image area h on the side is shown. The image areas e and g where the toner to be fixed exists need fixing, but the non-image area h where no toner exists does not need fixing.

図22(a)において、図示しない画像処理装置から上記パターンの画像情報が定着制御部175へ入力される。非画像領域bに対応する定着ベルト151の部位の温度が、画像領域a,a’に対応する定着ベルト151の部位の温度よりも低くなるように、定着制御部175は電源170およびヒータ153を制御する。   In FIG. 22A, image information of the pattern is input to the fixing control unit 175 from an image processing apparatus (not shown). The fixing control unit 175 sets the power supply 170 and the heater 153 so that the temperature of the part of the fixing belt 151 corresponding to the non-image area b is lower than the temperature of the part of the fixing belt 151 corresponding to the image areas a and a ′. Control.

ここで、画像領域又は非画像領域に対応する定着ベルト151の部位とは、画像領域又は非画像領域に密着する定着ベルト151の部位という意味である。すなわち、用紙幅全体にわたって分布している画像領域aに対応するベルト部位が所定の定着温度を得られるように、ヒータ153a乃至153gの全域に電力を供給する一方、非画像領域bに対応するベルト部位では供給電力を低減する。そして、紙後端の画像領域a’に対応するベルト部位が定着温度に達するように、再びヒータ153a乃至153gに電力を供給する。   Here, the portion of the fixing belt 151 corresponding to the image region or the non-image region means a portion of the fixing belt 151 that is in close contact with the image region or the non-image region. That is, power is supplied to the entire area of the heaters 153a to 153g so that the belt portion corresponding to the image area a distributed over the entire sheet width can obtain a predetermined fixing temperature, while the belt corresponding to the non-image area b. The power supply is reduced at the site. Then, power is again supplied to the heaters 153a to 153g so that the belt portion corresponding to the image area a 'at the rear end of the paper reaches the fixing temperature.

図22(b)においても同様に、画像領域aに対応するベルト部位が所定の定着温度を得られるように、ヒータ153a乃至153gの全域に電力を供給する一方、非画像領域bに対応するベルト部位では供給電力を低減する。   Similarly in FIG. 22B, power is supplied to the entire area of the heaters 153a to 153g so that the belt portion corresponding to the image region a can obtain a predetermined fixing temperature, while the belt corresponding to the non-image region b. The power supply is reduced at the site.

図23(a)では、用紙幅のほぼ半分にわたって分布している画像領域cに対応するベルト部位が所定の定着温度を得られるように、ヒータ153a乃至153gに電力を供給する。具体的には、定着制御部175は、非画像領域dに対応する定着ベルト151の部位の温度が、画像領域cに対応する定着ベルト151の部位の温度よりも低くなるようにする。例えば、ヒータ153e乃至153gの供給電力をヒータ153a乃至153dの供給電力より小さくする。   In FIG. 23A, electric power is supplied to the heaters 153a to 153g so that the belt portion corresponding to the image region c distributed over almost half of the paper width can obtain a predetermined fixing temperature. Specifically, the fixing control unit 175 causes the temperature of the part of the fixing belt 151 corresponding to the non-image area d to be lower than the temperature of the part of the fixing belt 151 corresponding to the image area c. For example, the supply power of the heaters 153e to 153g is made smaller than the supply power of the heaters 153a to 153d.

図23(b)では、用紙幅全体にわたって画像領域が分布しているe,f-g領域に対応するベルト部位が所定の定着温度を得られるように、ヒータ153a乃至153gの全域に電力を供給する。その後は、用紙のほぼ幅半分にわたって分布している画像領域eに対応するベルト部位が所定の定着温度を得られるように、例えばヒータ153a乃至153dの供給電力をヒータ153e乃至153gの供給電力より大きくする。   In FIG. 23B, electric power is supplied to the entire area of the heaters 153a to 153g so that the belt portion corresponding to the e and fg regions where the image region is distributed over the entire sheet width can obtain a predetermined fixing temperature. To do. Thereafter, for example, the supply power of the heaters 153a to 153d is larger than the supply power of the heaters 153e to 153g so that the belt portion corresponding to the image region e distributed over almost half the width of the sheet can obtain a predetermined fixing temperature. To do.

これらの定着制御における実際の供給電力では、各図中の斜線部で示すように、画像領域がニップ部に入るよりも前の部分で予備的な加熱がなされるように調整されている。このような予備的な加熱領域は、主にヒータの周方向の長さや、ヒータ自身にも昇温時間が必要となることを考慮した領域である。予備加熱領域は、省エネルギーの観点からできるだけ小さいことが望ましい。   The actual supply power in the fixing control is adjusted so that preliminary heating is performed in a portion before the image area enters the nip portion, as indicated by the hatched portion in each drawing. Such a preliminary heating region is a region that mainly takes into account the length of the heater in the circumferential direction and that the heater itself requires a heating time. The preheating region is desirably as small as possible from the viewpoint of energy saving.

また定着制御としては、非画像領域b,d,hに対応する部位で電力供給を完全に停止してもよいが、温度が下がり過ぎると、次の画像領域(図22(a)では画像領域a’)での定着温度への立ち上がり応答性が悪くなる。そのため、ヒータ153を点滅させ又はヒータ153に低電力を供給することで、定着ベルト151の温度を所定値以上に保つことが望ましい。   As the fixing control, the power supply may be completely stopped at the portions corresponding to the non-image areas b, d, and h. However, if the temperature is too low, the next image area (the image area in FIG. The rising response to the fixing temperature in a ′) is deteriorated. Therefore, it is desirable to keep the temperature of the fixing belt 151 at a predetermined value or higher by blinking the heater 153 or supplying low power to the heater 153.

図24は、図22(a)の画像形成パターンの場合の、定着部材である定着ベルトの目標温度と時間の関係を示す図である。実線が示すように、画像領域a,a’では定着ベルト温度を第一の温度に設定しているが、非画像領域bでは定着ベルト温度を、室温より高く第一の温度より低い第二の温度に保つように制御している。図22(b)、図23(a)、図23(b)の画像形成パターンの場合にも、同様に各ヒータ153a乃至153gを制御することにより、画像領域では定着ベルト温度を第一の温度に設定し、非画像領域では定着ベルト温度を第二の温度に設定することができる。   FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the target temperature of the fixing belt, which is a fixing member, and time in the case of the image forming pattern of FIG. As indicated by the solid line, the fixing belt temperature is set to the first temperature in the image areas a and a ′, but in the non-image area b, the fixing belt temperature is higher than room temperature and lower than the first temperature. It is controlled to keep the temperature. Also in the case of the image formation patterns of FIGS. 22B, 23A, and 23B, the fixing belt temperature is set to the first temperature in the image area by similarly controlling the heaters 153a to 153g. In the non-image area, the fixing belt temperature can be set to the second temperature.

このように、非画像領域b,d,hに対応する部位でもヒータへの給電は行われるが、供給電力は削減される。すなわち、画像領域および予備加熱域に相当する領域Rの供給電力よりも、非画像部で予備加熱域にも相当しない領域R’では供給電力が小さくできるため、省エネルギー化が可能となる。   As described above, power is supplied to the heater also in the portions corresponding to the non-image areas b, d, and h, but the supplied power is reduced. That is, since the power supply can be made smaller in the region R ′ that does not correspond to the preheating area in the non-image area than the power supply in the area R corresponding to the image area and the preheating area, it is possible to save energy.

以上のように、片面印刷時の定着制御でも、副走査方向と主走査方向の両方向において画像領域と非画像領域によって加熱を異ならせるが、図19の画像形成装置において両面印刷する際には、さらに考慮すべき点が増える。すなわち、第二面(裏面)の印刷時には、第二面の画像領域、非画像領域だけでなく、第一面の画像の有無により定着温度を変更する。それは、第一面に定着済みの画像が有ると、その部分で用紙Pの熱容量が増えるためであり、第二面の印刷時にはより多くの熱量を供給する必要がある。そこで両面印刷時の定着制御においては、第二面の定着温度を第一面の画像の有無によっても、変更する。   As described above, even in the fixing control during single-sided printing, heating is different depending on the image area and the non-image area in both the sub-scanning direction and the main-scanning direction, but when performing double-sided printing in the image forming apparatus of FIG. There are more points to consider. That is, at the time of printing on the second side (back side), the fixing temperature is changed depending on whether or not there is an image on the first side as well as the image area and non-image area on the second side. This is because if there is a fixed image on the first surface, the heat capacity of the paper P increases at that portion, and it is necessary to supply a larger amount of heat when printing on the second surface. Therefore, in the fixing control during double-sided printing, the fixing temperature on the second surface is changed depending on whether or not there is an image on the first surface.

両面印刷時の具体的な定着温度を、表1および表2に示す。

Figure 2014225004
Figure 2014225004
Specific fixing temperatures at the time of duplex printing are shown in Tables 1 and 2.
Figure 2014225004
Figure 2014225004

第一面印刷時の定着温度は、表1に示すように、非画像領域に対しては第二の温度とし、画像領域に対して第一の温度とする(これは片面印刷の場合と同じである)。第二面印刷時の定着温度は、表2に示すように、第二面の画像の有無と第一面の画像の有無により4つの場合に分ける。便宜上、単純に第一面、第二面と全体的な表現をするが、複数のヒータによって分割される領域毎での制御である。第二面の非画像領域は、第一面の画像の有無にかかわらず第二の温度とする。第二面の画像領域は、第一面に画像が無ければ第一の温度とし、第一面に画像があれば第一の温度に補正温度αを加えた温度とする。   As shown in Table 1, the fixing temperature during the first-side printing is the second temperature for the non-image area and the first temperature for the image area (this is the same as that for single-sided printing). Is). As shown in Table 2, the fixing temperature during the second side printing is divided into four cases depending on the presence / absence of the second side image and the presence / absence of the first side image. For convenience, the overall expression is simply expressed as the first surface and the second surface, but the control is performed for each region divided by a plurality of heaters. The non-image area on the second surface is set to the second temperature regardless of the presence or absence of the image on the first surface. The image area of the second surface is the first temperature if there is no image on the first surface, and the temperature obtained by adding the correction temperature α to the first temperature if there is an image on the first surface.

補正温度αは一定値でもよいが、第一面または第二面に形成された画像濃度、画像色等において適宜決定することも可能である。ここで画像濃度および画像色は、定着制御部175が画像処理装置(図示しない)からの画像情報により判断する。   The correction temperature α may be a constant value, but can be determined as appropriate based on the image density, image color, etc. formed on the first surface or the second surface. Here, the image density and image color are determined by the fixing control unit 175 based on image information from an image processing apparatus (not shown).

次に、両面印刷時の定着制御について説明する。図25は、用紙Pの両面上に形成された画像領域と非画像領域を示す図である。図25(a)は、用紙Pの第一面であり、用紙Pの搬送方向(A4)の先行側から順に、画像領域a、非画像領域b、画像領域a’が存在する画像形成パターンを示したものである。図25(b)は、用紙の第二面であり、用紙Pの搬送方向(A4)の先行側から順に、非画像領域b、画像領域a、画像領域a’が存在する画像形成パターンを示したものである。定着対象のトナーが存在する画像領域aは定着を必要とするが、トナーが存在しない非画像領域bでは定着の必要はない。   Next, fixing control during duplex printing will be described. FIG. 25 is a diagram showing an image area and a non-image area formed on both sides of the paper P. FIG. 25A is the first surface of the sheet P, and shows an image formation pattern in which an image area a, a non-image area b, and an image area a ′ are present in order from the leading side in the conveyance direction (A4) of the sheet P. It is shown. FIG. 25B shows an image forming pattern on the second surface of the paper, in which a non-image region b, an image region a, and an image region a ′ are present in order from the leading side in the transport direction (A4) of the paper P. It is a thing. The image area a where the toner to be fixed exists needs fixing, but the non-image area b where no toner exists does not need fixing.

両面印刷時の第一面に図25(a)で示した画像が形成・定着されたとする場合において、第二面を定着する際、図示しない画像処理装置から図25(b)で示したパターンの画像情報が定着制御部175へ入力される。それにより、第二面の非画像領域bに対応する定着ベルト151の部位の温度が、第一の温度となるように、定着制御部175は電源170およびヒータ153を制御する。続いて、第一面が非画像領域bである第二面の画像領域aに対応する定着ベルト151の部位の温度が、第一の温度となるように、定着制御部175は電源170およびヒータ153を制御する。   In the case where the image shown in FIG. 25A is formed and fixed on the first surface during duplex printing, when the second surface is fixed, the pattern shown in FIG. Is input to the fixing controller 175. Accordingly, the fixing control unit 175 controls the power supply 170 and the heater 153 so that the temperature of the portion of the fixing belt 151 corresponding to the non-image area b on the second surface becomes the first temperature. Subsequently, the fixing control unit 175 sets the power supply 170 and the heater so that the temperature of the portion of the fixing belt 151 corresponding to the image area a of the second surface where the first surface is the non-image area b becomes the first temperature. 153 is controlled.

そして、第一面が画像領域a’である第二面の画像領域a’に対応する定着ベルト151の部位の温度が、第一の温度+補正温度αとなるように、定着制御部175は電源170およびヒータ153を制御する。ここで、定着制御部175は、第二面の画像領域における画像濃度および画像色と、第一面の画像領域における画像濃度および画像色に基づいて補正温度αも算出しておく。なお、ヒータ153a乃至153gの各加熱領域を予備的に加熱するための予備加熱領域である図中の斜線部で供給電力は投入される。   The fixing control unit 175 then adjusts the temperature of the portion of the fixing belt 151 corresponding to the image area a ′ of the second surface whose first surface is the image area a ′ to be the first temperature + correction temperature α. The power source 170 and the heater 153 are controlled. Here, the fixing control unit 175 also calculates the correction temperature α based on the image density and image color in the image area on the second surface and the image density and image color in the image area on the first surface. The supply power is supplied at the shaded portion in the drawing, which is a preheating region for preliminarily heating each heating region of the heaters 153a to 153g.

図26は、図25(a)の画像形成パターンの場合の、定着部材の目標温度と時間の関係を示す図である。実線が示すように、画像領域a,a’では定着温度を第一の温度に設定しているが、非画像領域bでは定着温度を、室温より高く第一の温度より低い第二の温度に保つように制御している。これは、片面印刷時と同じであり、図26は図24と同じグラフとなる。   FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the target temperature of the fixing member and time in the case of the image forming pattern of FIG. As indicated by the solid line, the fixing temperature is set to the first temperature in the image areas a and a ′, but in the non-image area b, the fixing temperature is set to a second temperature higher than room temperature and lower than the first temperature. Control to keep. This is the same as in single-sided printing, and FIG. 26 is the same graph as FIG.

図27は、図25(b)の画像形成パターンの場合の、定着部材の目標温度と時間の関係を示す図である。実線が示すように、非画像領域bは定着温度を第二の温度に設定しているが、画像領域aでは定着温度を、第一の温度に保つように制御している。さらに、画像領域a’では定着温度を、第一の温度+補正温度αに保つように制御している。   FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the target temperature of the fixing member and time in the case of the image forming pattern of FIG. As indicated by the solid line, the fixing temperature is set to the second temperature in the non-image area b, but the fixing temperature is controlled to be maintained at the first temperature in the image area a. Further, in the image area a ′, the fixing temperature is controlled to be maintained at the first temperature + the correction temperature α.

比較のため、第二面の定着部材の温度を第一面の画像の有無で変化しない場合の目標温度と時間の関係を破線で示す。第二面の画像を着実に定着させるためには、常に想定される最大の定着温度である第一の温度+補正温度β(β≧α)とする必要がある。このため、用紙Pの両面の画像領域によっては、領域R間において、必要以上に熱供給を行う場合があった。   For comparison, the relationship between the target temperature and time when the temperature of the fixing member on the second surface does not change depending on the presence or absence of the image on the first surface is indicated by a broken line. In order to steadily fix the image on the second surface, it is necessary to always set the first fixing temperature + the correction temperature β (β ≧ α), which is the maximum fixing temperature assumed. For this reason, depending on the image areas on both sides of the paper P, heat may be supplied between the areas R more than necessary.

以上説明したように、本実施形態によれば、第一面に画像がなく、第二面に画像領域とその前後の予備加熱領域を含む領域Rにおいて、定着温度を低く設定することができる。また、画像濃度と画像色により補正温度αを調整するので、第二面の画像領域a’においても定着温度を適正に設定することができる。これにより、余分な熱供給をすることなく、エネルギーを節減することが可能となる。また、定着制御部175はヒータ153a乃至153gの任意の箇所に熱量を供給することができるので、さらに余分な熱供給を抑えることができる。   As described above, according to the present embodiment, the fixing temperature can be set low in the region R including no image on the first surface and including the image region and the preheating regions before and after the image region on the second surface. Further, since the correction temperature α is adjusted based on the image density and the image color, the fixing temperature can be appropriately set also in the image area a ′ on the second surface. Thus, energy can be saved without supplying extra heat. Further, since the fixing control unit 175 can supply heat to any location of the heaters 153a to 153g, it is possible to further suppress excessive heat supply.

なお、以上ではフルカラー印刷の場合で説明したが、特定色あるいはブラックによるモノクロ印刷時であっても、使用されない感光体が存在するだけで、動作的には同様である。   In the above description, the case of full-color printing has been described. However, even in the case of monochrome printing with a specific color or black, the operation is the same except that there are unused photoconductors.

ところで、加熱領域は、製造に起因して初期的に又は継時的変化によって加熱領域のばらつきが発生して、加熱のための電力密度が高い領域や低い領域等が発生する場合がある。そこで、定着制御部175が電源170およびヒータ153を制御する際に、図20に示す、加熱性能記憶部180より加熱領域の加熱情報を参照して実際の電力投入量を設定する。加熱性能記憶部180は、例えば、EEPROMなどの書き換え可能な不揮発メモリを用いればよい。   By the way, in the heating region, there may be a case where a variation in the heating region occurs due to an initial or a change over time, and a region where a power density for heating is high or a region where the power density is low is generated. Therefore, when the fixing control unit 175 controls the power supply 170 and the heater 153, the actual power input amount is set by referring to the heating information of the heating area from the heating performance storage unit 180 shown in FIG. For the heating performance storage unit 180, for example, a rewritable nonvolatile memory such as an EEPROM may be used.

これにより、各加熱領域の加熱性能のばらつきに起因する定着部材表面の温度むらを抑え、画像品質を向上させるとともに、余分な熱供給をすることなく、さらにエネルギーを節減することが可能となる。   As a result, temperature unevenness on the surface of the fixing member due to variations in the heating performance of each heating region can be suppressed, image quality can be improved, and energy can be further saved without supplying extra heat.

1 画像形成装置
10 排紙口
11 スキャナ部
12 作像部
13 給紙部
15 定着装置
15’ 定着装置
18 表示・操作部
134 レジストローラ
136 反転路
137 再給紙路
138 切換爪
139 切換爪
140 排紙スタック部
143 中間転写ベルト
151 定着ベルト
152 定着対向ローラ(加圧ローラ)
153 加熱部(サーマルヒータ)
154 温度測定部
155 温度測定部
156 加圧部
175 定着制御部
180 加熱性能記憶部
1965 定着制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Paper discharge port 11 Scanner part 12 Image forming part 13 Paper feed part 15 Fixing apparatus 15 'Fixing apparatus 18 Display / operation part 134 Registration roller 136 Reverse path 137 Refeed path 138 Switching claw 139 Switching claw 140 Ejection Paper stack unit 143 Intermediate transfer belt 151 Fixing belt 152 Fixing facing roller (pressure roller)
153 Heating part (thermal heater)
154 Temperature measurement unit 155 Temperature measurement unit 156 Pressure unit 175 Fixing control unit 180 Heating performance storage unit 1965 Fixing control unit

特開2001−343860JP 2001-343860 A

Claims (13)

回転する定着部材と、前記定着部材との間でニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱するための、前記定着部材の回転方向に直交する方向に並んで配置された複数のヒータを有する加熱部と、前記複数のヒータに加熱される前記定着部材の加熱領域のそれぞれの温度を検出する温度測定部と、前記加熱部に加える熱量を決定し、前記加熱部の各ヒータの温度を制御する定着制御部とを備え、前記ニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を通して定着を行う定着装置であって、記録媒体上の画像領域、非画像領域に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整する定着装置において、
前記定着制御部は、前記定着部材の温度に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする定着装置。
A fixing member that rotates, a pressure member that forms a nip portion between the fixing member, and a plurality of members arranged side by side in a direction perpendicular to the rotation direction of the fixing member for heating the fixing member A heating unit having heaters, a temperature measuring unit for detecting a temperature of each heating region of the fixing member heated by the plurality of heaters, a heat amount to be applied to the heating unit, and determining each of the heaters of the heating unit A fixing device for controlling the temperature, and fixing the image through a recording medium carrying an unfixed image in the nip portion, wherein the heating unit is based on an image area and a non-image area on the recording medium. In the fixing device for adjusting the amount of heat applied to the fixing member,
The fixing device, wherein the fixing control unit adjusts an amount of heat applied to the fixing member by the heating unit based on a temperature of the fixing member.
前記定着制御部は、前記記録媒体に形成された画像に係るトナー付着量に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the fixing control unit adjusts an amount of heat applied to the fixing member by the heating unit based on a toner adhesion amount related to an image formed on the recording medium. 前記定着制御部は、前記記録媒体の特性に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the fixing control unit adjusts an amount of heat applied to the fixing member by the heating unit based on characteristics of the recording medium. 前記記録媒体の特性は、前記記録媒体の紙坪量であることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein the characteristic of the recording medium is a paper basis weight of the recording medium. 前記記録媒体の特性は、前記記録媒体の平滑度であることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein the characteristic of the recording medium is smoothness of the recording medium. さらに、前記加熱部の複数のヒータの温度を検出する第二温度測定部を備え、
前記定着制御部は、前記第二温度測定部によって検出された前記加熱部の複数のヒータの温度に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
And a second temperature measuring unit for detecting temperatures of the plurality of heaters of the heating unit,
The fixing control unit adjusts the amount of heat applied to the fixing member by the heating unit based on temperatures of a plurality of heaters of the heating unit detected by the second temperature measurement unit. The fixing device according to claim 5.
さらに、前記定着部材の加熱領域により加熱される前記加圧部材の加熱領域のそれぞれの温度を検出する第三温度測定部を備え、
前記定着制御部は、前記第三温度測定部によって検出された前記加圧部材の加熱領域のそれぞれの温度に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の定着装置。
Furthermore, a third temperature measurement unit that detects the temperature of each heating region of the pressure member heated by the heating region of the fixing member,
The fixing control unit adjusts the amount of heat applied to the fixing member by the heating unit based on the temperature of each heating region of the pressure member detected by the third temperature measurement unit. The fixing device according to any one of 1 to 6.
前記定着制御部は、前記記録媒体の間隔に基づいて前記加熱部が前記定着部材に加える熱量を調整することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the fixing control unit adjusts an amount of heat applied to the fixing member by the heating unit based on an interval of the recording medium. 両面印刷時に前記定着制御部は、前記記録媒体の第一面の画像の有無により、第二面印刷時の定着温度を変更することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の定着装置。   9. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing control unit changes a fixing temperature at the time of second-side printing depending on the presence / absence of an image on the first side of the recording medium during duplex printing. Fixing device. 両面印刷時に前記定着制御部は、前記記録媒体の第一面の画像濃度により、第二面印刷時の前記定着温度を変更することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の定着装置。   10. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing controller changes the fixing temperature at the time of second-side printing according to the image density of the first side of the recording medium during duplex printing. Fixing device. 両面印刷時に前記定着制御部は、前記記録媒体の第二面の画像色により、第二面印刷時の前記定着温度を変更することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の定着装置。   11. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing control unit changes the fixing temperature at the time of the second surface printing according to the image color of the second surface of the recording medium during the duplex printing. Fixing device. さらに、前記加熱部の複数のヒータの加熱性能情報を保持する加熱性能記憶部を備え、
前記定着制御部は、前記加熱部の複数のヒータの加熱性能情報により、前記加熱部の複数のヒータに加える電力を設定することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の定着装置。
Furthermore, a heating performance storage unit that holds heating performance information of a plurality of heaters of the heating unit,
The said fixing control part sets the electric power applied to the several heater of the said heating part by the heating performance information of the several heater of the said heating part, The any one of Claim 1 thru | or 11 characterized by the above-mentioned. Fixing device.
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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