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JP4760688B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP4760688B2
JP4760688B2 JP2006321522A JP2006321522A JP4760688B2 JP 4760688 B2 JP4760688 B2 JP 4760688B2 JP 2006321522 A JP2006321522 A JP 2006321522A JP 2006321522 A JP2006321522 A JP 2006321522A JP 4760688 B2 JP4760688 B2 JP 4760688B2
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録紙等の記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して該記録媒体に定着させる定着装置に関し、特に、熱源として誘導加熱方式の熱源を利用した定着装置に関する。本発明は該定着装置を備えた画像形成装置にも関係している。   The present invention relates to a fixing device that heats and melts an unfixed toner image formed on a recording medium such as recording paper in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and in particular, guides it as a heat source. The present invention relates to a fixing device using a heating type heat source. The present invention also relates to an image forming apparatus provided with the fixing device.

電子写真方式等の画像形成装置において採用される定着装置は、通常、回転可能の定着ローラのような定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧ローラのような加圧回転体と、該定着回転体を加熱する熱源とを備えており、該熱源で定着回転体を加熱し、該定着回転体及び加圧回転体間のニップ部に、トナー像を保持した記録媒体を通過させることで、該トナー像を記録媒体に加圧下に溶融定着させる。   A fixing device employed in an electrophotographic image forming apparatus is usually a fixing rotating body such as a rotatable fixing roller, and a pressure such as a rotatable pressure roller pressed against the fixing rotating body. A recording medium comprising a rotator and a heat source for heating the fixing rotator, wherein the fixing rotator is heated by the heat source, and a toner image is held in a nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator. , The toner image is melted and fixed on the recording medium under pressure.

かかる熱源としては、定着回転体の内部或いは外周面等に設けられた発熱体(ヒータ等)が採用されてきたが、今日の省エネルギーの要請から、高い熱変換効率が達成される電磁誘導加熱方式の熱源が注目されている。例えば、特許第2616433号公報は、支持体上に渦巻きパターンに形成したコイルに通電して磁束を発生させ、該発生磁束で金属製の、定着ローラとして使用するヒートローラを電磁誘導発熱させる定着装置を開示している。   As such a heat source, a heating element (such as a heater) provided on the inner surface or the outer peripheral surface of the fixing rotator has been adopted. However, due to today's demand for energy saving, an electromagnetic induction heating method that achieves high heat conversion efficiency. The heat source is attracting attention. For example, Japanese Patent No. 2616433 discloses a fixing device that generates a magnetic flux by energizing a coil formed in a spiral pattern on a support, and uses a generated magnetic flux to heat a metal heat roller used as a fixing roller by electromagnetic induction. Is disclosed.

最近では、旧来のハロゲンランプヒータを用いた熱回転体方式の定着装置と同等或いはそれ以上の熱変換効率が得られ、トナー像定着のための定着温度への立ち上がりが迅速で、定着装置のコンパクト化が可能な定着装置として、コイルへの通電により発生する磁束をフェライトコアなどのコア材で、定着回転体に設けた電磁誘導発熱層に導く構成の定着装置も提案されている。   Recently, heat conversion efficiency equal to or higher than that of a conventional heat rotator type fixing device using a halogen lamp heater has been obtained, and the rise to the fixing temperature for fixing a toner image is quick, and the fixing device is compact. As a fixing device that can be realized, a fixing device having a configuration in which a magnetic flux generated by energizing a coil is guided to an electromagnetic induction heat generating layer provided on a fixing rotating body using a core material such as a ferrite core has been proposed.

その一つに、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を電磁誘導発熱させるための磁束を発生させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置の発生磁束によって定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させることで定着回転体を加熱する定着装置がある。   For example, a rotatable fixing rotating body having an electromagnetic induction heat generating layer, a rotatable pressure rotating body pressed against the fixing rotating body, and an electromagnetic induction heat generating layer of the fixing rotating body are caused to generate electromagnetic induction heat. There is a fixing device that heats the fixing rotator by causing the electromagnetic induction heat generation layer of the fixing rotator to generate heat by the magnetic flux generated by the magnetic flux generator.

さらに、このタイプの定着装置については、さらなる熱効率の向上と定着温度への立ち上がり迅速性を求めて、電磁誘導発熱層の厚みを薄くすることによって該発熱層の熱容量を低減した定着装置も提案されている(例えば特開2005−351929号公報や特開2005−351931号公報参照)。
電磁誘導加熱方式の定着装置によると、定着回転体における電磁誘導発熱層を直接加熱できるので、ハロゲンランプヒータのような従来から定着装置に採用されてきた熱源と比べると、該発熱層の熱容量を小さくしても、定着回転体を定着温度へ加熱することができる。
In addition, for this type of fixing device, a fixing device in which the heat capacity of the heat generating layer is reduced by reducing the thickness of the electromagnetic induction heat generating layer has been proposed in order to further improve the thermal efficiency and speed up to the fixing temperature. (For example, refer to JP-A-2005-351929 and JP-A-2005-351931).
According to the electromagnetic induction heating type fixing device, the electromagnetic induction heat generating layer in the fixing rotating body can be directly heated, so that the heat capacity of the heat generating layer is smaller than that of a heat source conventionally used in the fixing device such as a halogen lamp heater. Even if it is reduced, the fixing rotator can be heated to the fixing temperature.

特許第2616433号公報Japanese Patent No. 2616433 特開2005−351929号公報JP 2005-351929 A 特開2005−351931号公報JP 2005-351931 A

しかしながら、加熱される定着回転体及びこれに圧接される加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置では、記録媒体を定着回転体及び加圧回転体間のニップ部に通過させると定着回転体の熱が記録媒体に奪われて定着回転体温度が低下する。   However, in a fixing device for fixing a toner image to a recording medium by passing a recording medium holding a toner image through a nip portion between a heated fixing rotator and a pressure rotator pressed against the fixing rotator, the recording medium is fixed. When passing through the nip portion between the rotating body and the pressure rotating body, the heat of the fixing rotating body is taken away by the recording medium and the fixing rotating body temperature decreases.

定着ローラのような定着回転体の表面温度の制御は、定着回転体に対し接触させて或いは非接触で設けた温度センサにて検出される温度に基づいて行われるのであるが、定着回転体及び加圧回転体間のニップ部の出口側には、定着回転体から記録媒体を分離する分離手段(例えば記録媒体分離爪)等が設けられており、ニップ部出口側に温度センサを配置するのは困難であることから、温度センサはニップ部入口側に配置されるのが一般的である。   The surface temperature of the fixing rotator such as the fixing roller is controlled based on the temperature detected by a temperature sensor provided in contact with or non-contact with the fixing rotator. Separating means (for example, a recording medium separating claw) for separating the recording medium from the fixing rotator is provided on the outlet side of the nip portion between the pressure rotators, and a temperature sensor is disposed on the nip portion outlet side. Therefore, the temperature sensor is generally arranged on the inlet side of the nip portion.

このようにニップ部入口側に温度センサが配置された定着装置では、前記のように記録媒体をニップ部に通すことで定着回転体温度が低下すると、その温度低下は記録媒体先端が到達した定着回転体の部位が定着回転体の回転により温度センサに到来して検出されることになり、しかも、温度センサにより温度低下が検出されても、定着回転体の昇温制御には応答遅れがあるので、まだ十分昇温していない定着回転体部分がそのままニップ部へ進行する。   As described above, in the fixing device in which the temperature sensor is arranged on the inlet side of the nip portion, when the temperature of the fixing rotating body is lowered by passing the recording medium through the nip portion as described above, the temperature drop is caused by the fixing at which the leading end of the recording medium has reached. The part of the rotating body arrives at the temperature sensor due to the rotation of the fixing rotating body, and even if a temperature drop is detected by the temperature sensor, there is a response delay in the temperature increase control of the fixing rotating body. Therefore, the fixing rotator portion that has not been sufficiently heated up proceeds to the nip portion as it is.

このような状態が発生すると、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体周長より大きい記録媒体については、所定定着温度でトナー像が定着された媒体領域とそれより低温でトナー像が定着された媒体領域とが隣り合って存在することになり、両領域間で画像光沢に大きい段差が生じ、画像品質が低下してしまう。
また、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体周長以下の記録媒体については、複数枚の記録媒体に順次トナー像を定置させるとき、先行記録媒体と後行記録媒体との間で画像の光沢段差が生じることがある。なお、この場合の光沢段差は先行後行記録媒体間の光沢の程度の差であるが、このような場合も本明細書では光沢段差という。これも画像品質を低下させる。
When such a situation occurs, for the recording medium whose recording medium conveyance direction length is larger than the fixing rotator circumferential length, the toner image is fixed at a lower temperature than the medium area where the toner image is fixed at a predetermined fixing temperature. Therefore, a large level difference in image gloss occurs between the two areas, and the image quality deteriorates.
In addition, for a recording medium whose length in the conveyance direction of the recording medium is equal to or less than the circumference of the fixing rotator, when a toner image is sequentially placed on a plurality of recording media, the image is recorded between the preceding recording medium and the succeeding recording medium. Gloss steps may occur. Note that the gloss level difference in this case is a difference in the gloss level between the preceding and following recording media, and such a case is also referred to as a gloss level difference in this specification. This also reduces the image quality.

このような光沢段差は、特に、定着回転体の熱容量が小さい場合、例えば既述の電磁誘導加熱方式の定着装置において定着回転体の電磁誘導発熱層が迅速な定着温度への立ち上がりを求めて薄く、低熱容量に形成されている場合や、電磁誘導加熱方式の定着装置において磁束発生装置への電力投入が温度センサからの検出温度情報に迅速に対応せず遅れる傾向にある駆動回路(例えば高周波インバータ利用の駆動回路)にてなされる場合に現れやすい。   Such a gloss step is particularly thin when the heat capacity of the fixing rotator is small, for example, in the electromagnetic induction heating type fixing device described above, the electromagnetic induction heating layer of the fixing rotator seeks a rapid rise to the fixing temperature. In the case of a low heat capacity or in an electromagnetic induction heating type fixing device, a drive circuit (for example, a high-frequency inverter) in which power input to a magnetic flux generator tends to be delayed without responding quickly to temperature information detected from a temperature sensor This is likely to occur when the drive circuit is used.

そこで本発明は、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる定着装置を提供することを第1の課題とする。   Accordingly, the present invention provides a rotatable fixing rotator having an electromagnetic induction heating layer, a rotatable pressure rotator pressed against the fixing rotator, and generation of magnetic flux that generates heat from the electromagnetic induction heating layer of the fixing rotator. An electromagnetic induction heating layer of the fixing rotator by the magnetic flux generator and passing a recording medium holding a toner image in a nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator. A fixing device for fixing the toner image to the recording medium, wherein the toner image fixed image does not cause a gloss level difference, or even if it occurs, the level can be suppressed to a level that can be ignored in practical use, and the toner has good quality. It is a first object to provide a fixing device capable of obtaining an image-fixed image.

また本発明は、像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる画像形成装置を提供することを第2の課題とする。   According to the present invention, an electrostatic latent image corresponding to an image to be formed is formed on an image carrier, the electrostatic latent image is developed into a toner image, and the toner image is fixed to a recording medium by a fixing device. In the image forming apparatus, a toner image fixed image does not cause a gloss level difference, or even if it occurs, the level can be suppressed to a level that can be practically ignored, and a toner image fixed image with good quality can be obtained. It is a second problem to provide an image forming apparatus.

前記第1の課題を解決するため本発明は、
電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であり、
前記ニップ部の入口側で前記定着回転体の表面温度を検出する温度センサと、
該温度センサによる検出温度に基づいて該定着回転体表面温度が予め定めたトナー像定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記記録媒体にトナー像を定着させるために、該定着回転体表面温度が前記定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御中であっても、前記記録媒体先端が到達した定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に予め定めた特定長の定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間は前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入するように前記駆動回路を制御する定着装置を提供する。
In order to solve the first problem, the present invention provides:
A rotatable fixing rotator having an electromagnetic induction heat generating layer, a rotatable pressure rotating body pressed against the fixing rotator, and a magnetic flux generator for generating heat from the electromagnetic induction heat generating layer of the fixing rotator, The magnetic flux generating device generates heat in the electromagnetic induction heat generating layer of the fixing rotator, and the recording medium holding the toner image is passed through the nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator, thereby causing the toner image to pass through the recording medium. A fixing device for fixing on a recording medium;
A temperature sensor for detecting a surface temperature of the fixing rotator on the inlet side of the nip portion;
A controller that controls the drive circuit of the magnetic flux generator so that the surface temperature of the fixing rotator is set to a predetermined toner image fixing temperature based on the temperature detected by the temperature sensor;
The control unit is configured to fix the toner image on the recording medium even when the driving circuit of the magnetic flux generator is being controlled so that the surface temperature of the fixing rotator is directed to the fixing temperature. The fixing rotor peripheral surface area having a predetermined length in the circumferential direction of the fixing rotator opposite to the rotation direction of the fixing rotator from the portion on the fixing rotator reached by the magnetic flux generator is a fixing rotator heating area by the magnetic flux generator. A fixing device is provided that controls the drive circuit so that a predetermined constant power is supplied to the magnetic flux generator during a period from entering to exiting.

ここで、「磁束発生装置に投入する予め定めた一定電力」とは、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より長いときには、その記録媒体の搬送方向先端から搬送方向において定着回転体1周分に相当する領域とそれに続く領域との間での光沢段差発生を抑制するための電力であり、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長以下のときは、先行記録媒体とそれに続く後行記録媒体間の光沢段差発生を抑制するための電力である。   Here, “predetermined constant power input to the magnetic flux generator” means that when the length of the recording medium in the transport direction is longer than the circumference of the fixing rotator, the fixing rotation in the transport direction from the leading end of the recording medium in the transport direction Power for suppressing the occurrence of a gloss level difference between the area corresponding to one circumference of the body and the subsequent area. When the length of the recording medium in the conveyance direction is equal to or less than the circumference of the fixing rotating body, the preceding recording This is power for suppressing the occurrence of a gloss level difference between the medium and the subsequent recording medium.

本発明に係る定着装置によると、記録媒体へのトナー像定着にあたっては、基本的には前記制御部の指示のもとに、温度センサによる定着回転体表面の検出温度に基づいて定着回転体表面温度が予め定めたトナー像定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路が制御され、それにより定着回転体表面温度はトナー像定着温度へ向けられる。   According to the fixing device of the present invention, in fixing the toner image onto the recording medium, basically, the surface of the fixing rotator is determined based on the temperature detected by the temperature sensor on the surface of the fixing rotator under the instruction of the control unit. The drive circuit of the magnetic flux generator is controlled so that the temperature goes to a predetermined toner image fixing temperature, whereby the surface temperature of the fixing rotator is directed to the toner image fixing temperature.

しかし、この制御中であっても、制御部は、記録媒体先端が到達した定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に予め定めた特定長の定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間は前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入するように前記駆動回路を制御する。   However, even during this control, the control unit fixes a fixed length of a predetermined length in the circumferential direction of the fixing rotator opposite to the rotation direction of the fixing rotator from the portion on the fixing rotator where the leading edge of the recording medium has reached. The drive circuit is controlled so that a predetermined constant power is applied to the magnetic flux generator during a period from when the rotating body peripheral surface area enters the fixing rotary body heating region by the magnetic flux generator until it comes out.

この磁束発生装置への一定電力の投入により、記録媒体の定着回転体及び加圧回転体間ニップ部への突入に伴って温度低下した定着回転体表周面範囲が、再びニップ部へ到来するに先立ち昇温開始され、かくして、記録媒体上に形成されるトナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ高品質のトナー像定着画像を得ることができる。   Due to the constant power supply to this magnetic flux generator, the surface area of the fixing rotating body whose temperature has decreased due to the entry of the recording medium into the nip between the fixing rotating body and the pressure rotating body arrives at the nip again. Thus, the temperature rise is started, and thus a gloss level difference is not generated on the toner image fixed image formed on the recording medium, or even if it occurs, the level can be suppressed to a level that can be ignored practically, and the high quality toner. An image-fixed image can be obtained.

光沢段差発生を抑制するために磁束発生装置に投入する前記「一定電力」としては、定着回転体から記録媒体に奪われる熱量を補い、定着回転体表面温度をトナー像定着に適する定着温度へ向けるものであることが望ましいが、例えば、該一定電力の投入をすることなく2枚又はそれより多い複数枚の記録媒体に順次トナー像を定着させるとした場合に、前記温度センサによる検出温度に基づいて前記定着回転体が前記定着温度へ向かうように前記制御部の指示のもとに前記駆動回路から前記磁束発生装置へ投入される電力の平均値電力を挙げることができる。   As the “constant power” input to the magnetic flux generator to suppress the occurrence of the gloss level difference, the amount of heat taken from the fixing rotator to the recording medium is compensated, and the surface temperature of the fixing rotator is directed to a fixing temperature suitable for toner image fixing. For example, when the toner images are sequentially fixed on two or more recording media without applying the constant power, based on the temperature detected by the temperature sensor. The average power of the electric power supplied from the drive circuit to the magnetic flux generator under the instruction of the control unit so that the fixing rotator moves toward the fixing temperature can be given.

また、前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入する前記「期間」として例えば次の期間を挙げることができる。すなわち該期間は、
(1) 前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に定着回転体1周分の長さと、
(2) 前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から該記録媒体後端が到達する定着回転体上の部位へ定着回転体の回転方向とは反対方向に至る定着回転体周方向の長さと
の間に差があるときは、該両長さのうち短い方の長さの定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間であり、該両長さが同一であるときは、該定着回転体1周分の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間である。
Moreover, the following period can be mentioned as said "period" which inputs the predetermined fixed electric power to the said magnetic flux generator. That is, the period is
(1) The length of one rotation of the fixing rotator in the circumferential direction of the fixing rotator opposite to the rotation direction of the fixing rotator from the portion on the fixing rotator at which the leading end of the recording medium reaches
(2) In the circumferential direction of the fixing rotator from the part on the fixing rotator where the leading edge of the recording medium reaches to the part on the fixing rotator where the trailing edge of the recording medium reaches Is a period from when the fixing rotor peripheral surface area of the shorter one of the two lengths enters the fixing rotor heating area by the magnetic flux generator until it exits. When both the lengths are the same, it is a period from when the fixing rotator peripheral surface area having a length corresponding to one rotation of the fixing rotator enters the fixing rotator heating area to exit.

ここで、上記(1) の「記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に定着回転体1周分の長さ」は、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より長いときは、上記(2) の「記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から該記録媒体後端が到達する定着回転体上の部位へ定着回転体の回転方向とは反対方向に至る定着回転体周方向の長さ」より短くなり、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より短いときは、上記(2) の長さより長くなる。
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長と同一であるときは両者は同一となる。
Here, “the length of one rotation of the fixing rotator in the circumferential direction of the fixing rotator opposite to the rotation direction of the fixing rotator from the portion on the fixing rotator where the leading edge of the recording medium reaches” (1) is
When the conveyance direction length of the recording medium is longer than the circumferential length of the fixing rotator, the above-mentioned (2) `` on the fixing rotator reached by the rear end of the recording medium from the part on the fixing rotator reached by the recording medium front end The length of the circumferential direction of the fixing rotator reaching the opposite direction to the direction of rotation of the fixing rotator to
When the length of the recording medium in the conveyance direction is shorter than the circumference of the fixing rotator, it becomes longer than the length (2).
When the conveyance direction length of the recording medium is the same as the circumference of the fixing rotator, both are the same.

従って、光沢段差発生を抑制するための前記「期間」は、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長と同一であるか長いときは、上記(1) の定着回転体1周分の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間となり、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より短いときは、上記(2) の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間となる。
Therefore, the “period” for suppressing the occurrence of the gloss level difference is
When the conveyance direction length of the recording medium is equal to or longer than the circumferential length of the fixing rotator, the circumferential surface area of the fixing rotator having a length corresponding to one rotation of the fixing rotator in (1) is the fixing rotator heating. It is the period from entering the area to leaving,
When the conveyance direction length of the recording medium is shorter than the circumferential length of the fixing rotator, the period of the peripheral surface of the fixing rotator having the length of (2) above is the period from entering the fixing rotator heating area to exiting. .

いずれにしても、前記定着回転体としては回転可能の定着ローラや無端定着ベルトを例示できる。また、前記加圧回転体についても、回転可能の加圧ローラや無端加圧ベルトを例示できる。
またいずれにしても、前記制御部は、前記磁束発生装置に投入する一定電力を記録媒体種(普通紙、オーバーヘッドプロジェクタ用記録媒体等)に応じて切り替えるものであってもよい。これにより記録媒体種よって定着回転体から奪われる熱量が変わってくること等に対応できる。
In any case, examples of the fixing rotator include a rotatable fixing roller and an endless fixing belt. The pressure rotator may be a rotatable pressure roller or an endless pressure belt.
In any case, the control unit may switch a constant power input to the magnetic flux generator according to a recording medium type (plain paper, overhead projector recording medium, etc.). Accordingly, it is possible to cope with a change in the amount of heat taken from the fixing rotating body depending on the recording medium type.

本発明は、また、前記第2の課題を解決するため、像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、該定着装置として本発明に係る定着装置を採用した画像形成装置も提供する。   In order to solve the second problem, the present invention forms an electrostatic latent image corresponding to an image to be formed on an image carrier, develops the electrostatic latent image into a toner image, There is also provided an image forming apparatus for fixing the toner image to a recording medium with a fixing device, wherein the fixing device according to the present invention is used as the fixing device.

本発明に係る画像形成装置は、定着装置として本発明に係る定着装置を備えているので、それだけ画像光沢段差発生が抑制された良好なトナー像定着画像を形成できる。
本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像を形成するものでも、カラー画像を形成するものでもよい。
Since the image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device according to the present invention as the fixing device, it is possible to form a good toner image fixed image in which the occurrence of image gloss difference is suppressed.
The image forming apparatus according to the present invention may form a monochrome image or a color image.

モノクロ画像形成装置の場合は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像は、直接、或いは中間転写体を介して記録媒体に転写され、定着装置により定着される。
カラー画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体に形成されたトナー像は、一旦中間転写体に転写され、中間転写体から記録媒体に転写され、定着装置で定着される。
いずれにしても、静電潜像担持体に形成されたトナー像は記録媒体に転写され、定着装置により定着される。
In the case of a monochrome image forming apparatus, the toner image formed on the electrostatic latent image carrier is transferred to a recording medium directly or via an intermediate transfer body and fixed by a fixing device.
In a color image forming apparatus, generally, a toner image formed on an electrostatic latent image carrier is once transferred to an intermediate transfer member, transferred from the intermediate transfer member to a recording medium, and fixed by a fixing device.
In any case, the toner image formed on the electrostatic latent image carrier is transferred to a recording medium and fixed by a fixing device.

以上説明したように本発明によると、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる定着装置を提供できる。   As described above, according to the present invention, a rotatable fixing rotator having an electromagnetic induction heating layer, a rotatable pressure rotator pressed against the fixing rotator, and an electromagnetic induction heating layer of the fixing rotator. And a magnetic flux generating device that heats the electromagnetic induction heat generating layer of the fixing rotator by the magnetic flux generator and holds a toner image in a nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator. A fixing device that fixes the toner image to the recording medium by passing the toner image, and does not cause a gloss level difference on the toner image fixed image, or even if it occurs, the degree can be suppressed to a level that can be ignored in practice, Thus, it is possible to provide a fixing device capable of obtaining a toner image fixed image with good quality.

また本発明によると、像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる画像形成装置を提供できる。   According to the invention, an electrostatic latent image corresponding to the image to be formed is formed on the image carrier, the electrostatic latent image is developed into a toner image, and the toner image is applied to a recording medium by a fixing device. An image forming apparatus for fixing, in which no gloss level difference is generated in a toner image fixed image, or even if it occurs, the level can be suppressed to a level that can be practically ignored, and a toner image fixed image with good quality can be obtained. An image forming apparatus that can be provided can be provided.

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〔1〕画像形成装置(図1参照)
図1は本発明に係る定着装置の1例を備えた画像形成装置例を示している。図1の画像形成装置はカラー画像を形成できるタンデム型カラープリンタAである。
カラープリンタAは、駆動ローラ31とこれに対向するローラ32に巻き掛けられた無端中間転写ベルト4を有している。転写ベルト4は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ31により図中反時計方向(図中矢印方向)に回転させることができる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Image forming apparatus (see FIG. 1)
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus provided with an example of a fixing device according to the present invention. The image forming apparatus in FIG. 1 is a tandem color printer A that can form a color image.
The color printer A includes a drive roller 31 and an endless intermediate transfer belt 4 that is wound around a roller 32 facing the drive roller 31. The transfer belt 4 can be rotated counterclockwise in the figure (arrow direction in the figure) by a driving roller 31 driven by a belt drive unit (not shown).

対向ローラ32上の転写ベルト部分には転写ベルト4上の2次転写残トナー等を清掃するクリーナ40が臨んでいる。駆動ローラ31上の転写ベルト部分には、2次転写ローラ5が臨んでいる。   A cleaner 40 for cleaning secondary transfer residual toner and the like on the transfer belt 4 faces the transfer belt portion on the facing roller 32. The secondary transfer roller 5 faces the transfer belt portion on the driving roller 31.

2次転写ローラ5の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト4に押圧され、中間転写ベルト4との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト4の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Pの移動に従動して回転する。2次転写ローラ5には、図示省略の2次転写バイアス電源装置から2次転写バイアスを印加することができる。   The surface layer portion of the secondary transfer roller 5 is formed of an elastic material, and is pressed against the intermediate transfer belt 4 by a pressing unit (not shown) to form a nip portion between the intermediate transfer belt 4 and the intermediate transfer belt 4. , Or following the movement of the recording medium P fed into the nip as will be described later. A secondary transfer bias can be applied to the secondary transfer roller 5 from a secondary transfer bias power supply device (not shown).

2次転写ローラ5の下方には、タイミングローラ7が配置されており、さらにその下方に、記録媒体を収容した記録媒体収容カセット8が配置されている。
転写ローラ5の上方には定着装置6が配置されている。定着装置6は本発明に係る定着装置の1例である。定着装置6については後ほど詳述する。
A timing roller 7 is disposed below the secondary transfer roller 5, and a recording medium storage cassette 8 that stores a recording medium is further disposed below the timing roller 7.
A fixing device 6 is disposed above the transfer roller 5. The fixing device 6 is an example of a fixing device according to the present invention. The fixing device 6 will be described in detail later.

記録媒体収容カセット8に収容された記録媒体Pは、媒体供給ローラ81にて1枚ずつ引き出してタイミングローラ7へ供給することができる。
記録媒体Pとしては、記録紙、オーバーヘッドプロジエクタ用シート等を例示できる。
The recording medium P stored in the recording medium storage cassette 8 can be pulled out one by one by the medium supply roller 81 and supplied to the timing roller 7.
Examples of the recording medium P include recording paper and overhead projector sheets.

中間転写ベルト4を巻き掛けたローラ31、32の間には、転写ベルト4に沿って、ローラ32から31に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。   Between the rollers 31 and 32 around which the intermediate transfer belt 4 is wound, the yellow image forming unit Y, the magenta image forming unit M, the cyan image forming unit C, and the rollers 32 to 31 are arranged along the transfer belt 4. Black image forming portions K are arranged in this order.

Y、M、C、Kの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体11を備えており、該感光体の周囲に帯電装置12、画像露光装置13、現像装置14、1次転写ローラ2、感光体上の1次転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置15等がこの順序で配置されている。   Each of the image forming units Y, M, C, and K includes a drum-type photoconductor 11 as an electrostatic latent image carrier, and a charging device 12, an image exposure device 13, and a developing device 14 are provided around the photoconductor. The primary transfer roller 2, the cleaning device 15 for removing and cleaning the primary transfer residual toner on the photosensitive member, and the like are arranged in this order.

各画像形成部における感光体11、帯電装置12、現像装置14及びクリーニング装置15はカートリッジケースに設けられており、該カートリッジケースとともにプロセスカートリッジを形成している。すなわち、イエロー画像形成部Yを形成するためのイエロープロセスカートリッジYC、マゼンタ画像形成部Mを形成するためのマゼンタプロセスカートリッジMC、シアン画像形成部Cを形成するためのシアンプロセスカートリッジCC、ブラック画像形成部Kを形成するためのブラックプロセスカートリッジKCである。
各プロセスカートリッジはプリンタ本体に対し着脱可能である。
The photoreceptor 11, the charging device 12, the developing device 14, and the cleaning device 15 in each image forming unit are provided in a cartridge case, and form a process cartridge together with the cartridge case. That is, the yellow process cartridge YC for forming the yellow image forming portion Y, the magenta process cartridge MC for forming the magenta image forming portion M, the cyan process cartridge CC for forming the cyan image forming portion C, and the black image forming This is a black process cartridge KC for forming the portion K.
Each process cartridge is detachable from the printer body.

1次転写ローラ2は転写ベルト4を間にして感光体11に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。1次転写ローラ2には、感光体11上に形成されるトナー像をベルト4へ1次転写するための1次転写バイアスを図示省略の1次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置13は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体11に画像露光を施す。
The primary transfer roller 2 is opposed to the photoconductor 11 with the transfer belt 4 in between, and rotates as the belt travels. A primary transfer bias for primary transfer of the toner image formed on the photoreceptor 11 to the belt 4 can be applied to the primary transfer roller 2 from a primary transfer bias power supply device (not shown).
The exposure device 13 performs image exposure on the photoconductor 11 using a laser beam in accordance with image information provided from a personal computer (not shown) or the like.

各画像形成部における感光体11は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置12には、図示省略の帯電用電源装置から所定のタイミングで帯電電圧を印加できる。
The photoconductor 11 in each image forming unit is a negatively chargeable photoconductor here, and can be driven to rotate clockwise in the drawing by a photoconductor drive motor (not shown).
A charging voltage can be applied to the charging device 12 in each image forming unit at a predetermined timing from a charging power supply device (not shown).

各画像形成部における現像装置14は、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体11上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ141で反転現像することができる。   The developing device 14 in each image forming unit employs a negatively chargeable toner in this example, and an electrostatic latent image formed on the photoconductor 11 is transferred from a developing bias applying power supply device (not shown) to a developing bias voltage. Can be reversely developed by the developing roller 141 to which is applied.

ブラック画像形成部Kとベルト4の駆動ローラ31との間には、レジストセンサを兼ねるAIDC(画像濃度)センサ100が配置されている。このセンサ100による情報は後述する制御部Contに入力され、該制御部はその入力情報に応じて、中間転写ベルト4上に形成される各色のパターンの間隔を求め、その間隔を予め定められた基準値と比較することで、各色の画像の書き出し開始タイミングを調整する。   Between the black image forming portion K and the driving roller 31 of the belt 4, an AIDC (image density) sensor 100 that also serves as a registration sensor is disposed. Information from the sensor 100 is input to a control unit Cont, which will be described later, and the control unit obtains an interval between patterns of each color formed on the intermediate transfer belt 4 according to the input information, and the interval is determined in advance. By comparing with the reference value, the writing start timing of each color image is adjusted.

プリンタAによると、Y、M、C、Kの画像形成部のうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト4に1次転写する。
According to the printer A, an image can be formed using one or more of Y, M, C, and K image forming units.
Taking a case where a full color image is formed using all of the image forming portions Y, M, C, and K as an example, first, a yellow toner image is formed in the yellow image forming portion Y, and this is formed on the transfer belt 4 as a primary. Transcript.

すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体11が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置12にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体11の該帯電域に画像露光装置13からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体11上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置14の現像バイアスが印加された現像ローラ141にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が1次転写ローラ2にて転写ベルト4上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ2には図示省略の電源装置から1次転写バイアス電圧が印加される。   That is, in the yellow image forming unit Y, the photosensitive member 11 is rotationally driven in the clockwise direction in the drawing, and the image exposure device is applied to the charged area of the photosensitive member 11 whose surface is uniformly charged to a predetermined potential by the charging device 12. 13, yellow image exposure is performed, and a yellow electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 11. This electrostatic latent image is developed by a developing roller 141 to which a developing bias of a developing device 14 having yellow toner is applied to become a visible yellow toner image, and the toner image is transferred onto the transfer belt 4 by the primary transfer roller 2. Primary transfer is performed. At this time, a primary transfer bias voltage is applied to the primary transfer roller 2 from a power supply device (not shown).

同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト4に転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト4に転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト4に転写される。   Similarly, a magenta toner image is formed in the magenta image forming unit M and transferred to the transfer belt 4, a cyan toner image is formed in the cyan image forming unit C and transferred to the transfer belt 4, and in the black image forming unit K. A black toner image is formed and transferred to the transfer belt 4.

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト4上に重ねて転写されるタイミングで形成される。転写ベルト4上に形成された多重トナー像は転写ベルト4の回動により2次転写ローラ5へ向け移動する。   Yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed at the timing when these toner images are transferred onto the intermediate transfer belt 4 in an overlapping manner. The multiple toner images formed on the transfer belt 4 are moved toward the secondary transfer roller 5 by the rotation of the transfer belt 4.

一方、記録媒体Pが記録媒体収容カセット8から媒体供給ローラ81にて引き出され、タイミングローラ7へ供給され、待機している。   On the other hand, the recording medium P is pulled out from the recording medium storage cassette 8 by the medium supply roller 81 and supplied to the timing roller 7 and is on standby.

タイミングローラ7のところで待機する記録媒体Pは、中間転写ベルト4にて送られてくる多重トナー像に合わせて転写ベルト4と2次転写ローラ5とのニップ部へ供給されるようにタイミングローラ7が記録媒体Pを搬送開始することで、該ニップ部へ送り込まれ、図示省略の電源装置から2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ5にて該多重トナー像が記録媒体P上に2次転写される。   The recording medium P waiting at the timing roller 7 is supplied to the nip portion between the transfer belt 4 and the secondary transfer roller 5 in accordance with the multiple toner image sent by the intermediate transfer belt 4. Starts to convey the recording medium P, and is sent to the nip portion, and the multiple toner images are transferred onto the recording medium P by the secondary transfer roller 5 to which a secondary transfer bias is applied from a power supply device (not shown). Next transferred.

その後記録媒体Pは定着装置6に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Pに定着される。記録媒体Pはひき続き、排出ローラ91にて排出トレイ9へ排出される。中間転写ベルト4上に残留する転写残トナー等はクリーナ40により除去清掃され、各画像形成部において感光体11上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置15により除去清掃される。   Thereafter, the recording medium P is passed through the fixing device 6 where the multiple toner images are fixed on the recording medium P under heat and pressure. The recording medium P continues to be discharged to the discharge tray 9 by the discharge roller 91. Transfer residual toner or the like remaining on the intermediate transfer belt 4 is removed and cleaned by a cleaner 40, and transfer residual toner or the like remaining on the photoreceptor 11 in each image forming unit is removed and cleaned by a cleaning device 15.

〔2〕定着装置6(図2等参照)
(2−1)定着装置6の全体構成及び動作
図2は定着装置6の断面図である。
定着装置6は、定着ローラ61、定着ローラ61に圧接された加圧ローラ62及び定着ローラ61に臨む磁束発生装置60を含んでいる。
[2] Fixing device 6 (see FIG. 2 etc.)
(2-1) Overall Configuration and Operation of Fixing Device 6 FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device 6.
The fixing device 6 includes a fixing roller 61, a pressure roller 62 pressed against the fixing roller 61, and a magnetic flux generator 60 facing the fixing roller 61.

定着ローラ61と加圧ローラ62は並行に配列され、該各ローラは両端で図示省略の軸受部材にて回転可能に支持されている。加圧ローラ62は、図示省略の押圧バネを含む押圧装置で所定圧力下に定着ローラ61に圧接され、定着ローラ61と共に圧接ニップ部(定着ニップ部)Nを形成している。後述する記録媒体Pの搬送方向においてニップ部Nの入口側には定着ローラ表面温度を検出するための温度センサSEが配置されており、出口側には記録媒体Pを定着ローラ61から分離するための分離爪68が配置されている。   The fixing roller 61 and the pressure roller 62 are arranged in parallel, and each roller is rotatably supported by a bearing member (not shown) at both ends. The pressure roller 62 is pressed against the fixing roller 61 under a predetermined pressure by a pressing device including a pressing spring (not shown), and forms a pressure nip portion (fixing nip portion) N together with the fixing roller 61. A temperature sensor SE for detecting the surface temperature of the fixing roller is disposed on the inlet side of the nip portion N in the conveyance direction of the recording medium P, which will be described later, and the recording medium P is separated from the fixing roller 61 on the outlet side. The separation claw 68 is disposed.

加圧ローラ62は図示省略の駆動機構により図2において矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ61は圧接ニップ部Nでの加圧ローラ62との圧接摩擦力により、或いはニップ部Nにて挟持搬送される記録媒体Pとの圧接摩擦力等により加圧ローラ62の回転に従動回転する。なお、定着ローラ61を駆動して加圧ローラ62を従動回転させてもよい。   The pressure roller 62 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in a clockwise direction indicated by an arrow in FIG. The fixing roller 61 is rotated by the rotation of the pressure roller 62 by the pressure friction force with the pressure roller 62 at the pressure nip N or by the pressure friction force with the recording medium P being nipped and conveyed at the nip N. To do. Alternatively, the pressure roller 62 may be driven to rotate by driving the fixing roller 61.

定着ローラ61の加熱は、定着ローラ61に設けられた電磁誘導発熱層613を磁束発生装置60にて発生させる磁束で発熱させる電磁誘導加熱方式で行われる。この加熱方式によると、定着ローラ61における低熱容量の発熱層613を高効率で発熱させることができ、定着装置6の起動時に定着ローラ表面の温度をトナー像定着に適する温度まで上昇させるのに要する時間を短くすることができる。   The fixing roller 61 is heated by an electromagnetic induction heating method in which an electromagnetic induction heating layer 613 provided on the fixing roller 61 is heated by a magnetic flux generated by the magnetic flux generator 60. According to this heating method, the heat generating layer 613 with a low heat capacity in the fixing roller 61 can generate heat with high efficiency, and it is necessary to raise the temperature of the surface of the fixing roller to a temperature suitable for toner image fixing when the fixing device 6 is started. Time can be shortened.

加圧ローラ62と定着ローラ61が回転を開始した後、磁束発生装置60の発生磁束の作用により定着ローラ61の誘導発熱層613が電磁誘導発熱して定着ローラ61の表面が加熱される。このとき、定着ローラ61の少なくとも記録媒体通過領域の表面温度が、温度センサSEによる検出温度に基づいてトナー像定着に適する温度になるように自動温調制御される。自動温調制御については後ほど図4を参照して説明する。   After the pressure roller 62 and the fixing roller 61 start to rotate, the induction heat generation layer 613 of the fixing roller 61 is heated by electromagnetic induction by the action of the magnetic flux generated by the magnetic flux generator 60, and the surface of the fixing roller 61 is heated. At this time, automatic temperature control is performed so that the surface temperature of at least the recording medium passage area of the fixing roller 61 becomes a temperature suitable for toner image fixing based on the temperature detected by the temperature sensor SE. The automatic temperature control will be described later with reference to FIG.

トナー像定着処理においては、このように定着ローラ61の少なくとも記録媒体通過領域の表面温度がトナー像定着に適する温度に制御された状態において、前記2次転写ローラ5と転写ベルト4のニップ部から出てきた未定着トナー像Ptを保持した記録媒体Pが定着ローラ61と加圧ローラ62とのニップ部Nに送り込まれる。このとき、記録媒体Pの未定着トナー像担持面が定着ローラ61に対面する。   In the toner image fixing process, when the surface temperature of at least the recording medium passage area of the fixing roller 61 is controlled to a temperature suitable for toner image fixing, the toner image is fixed from the nip portion between the secondary transfer roller 5 and the transfer belt 4. The recording medium P holding the unfixed toner image Pt that has come out is fed into the nip portion N between the fixing roller 61 and the pressure roller 62. At this time, the unfixed toner image carrying surface of the recording medium P faces the fixing roller 61.

定着ローラ61と加圧ローラ62との圧接ニップ部Nに供給された記録媒体Pは圧接ニップ部Nに扶持搬送され、定着ローラ61で加熱されて、未定着トナー像Ptが記録媒体Pに加圧下に溶融定着される。圧接ニップ部Nを通ってきた記録媒体Pはそのままで、或いは分離爪68により定着ローラ62から分離され、排出ローラ91にて排出トレイ9へ排出される。   The recording medium P supplied to the pressure nip N between the fixing roller 61 and the pressure roller 62 is nipped and conveyed to the pressure nip N and heated by the fixing roller 61 so that the unfixed toner image Pt is added to the recording medium P. It is melt-fixed under pressure. The recording medium P that has passed through the pressure nip N is left as it is or separated from the fixing roller 62 by the separation claw 68, and is discharged to the discharge tray 9 by the discharge roller 91.

(2−2)定着ローラ61について(図2参照)
定着ローラ61は、内側から外側に順に、支持層611、断熱層612、電磁誘導発熱層613及び離型層615の少なくとも4層で構成さていればよいが、本例では、カラー画像定着をより良好に行えるように、弾性層614が発熱層613と離型層615との間に設けられている。
(2-2) Regarding the fixing roller 61 (see FIG. 2)
The fixing roller 61 may be composed of at least four layers of a support layer 611, a heat insulating layer 612, an electromagnetic induction heat generating layer 613, and a release layer 615 in this order from the inside to the outside. An elastic layer 614 is provided between the heat generating layer 613 and the release layer 615 so that it can be satisfactorily performed.

定着ローラ61の外側に配置されてローラ61に臨む磁束発生装置60は発生磁束を電磁誘導発熱層613に作用させ、渦電流を発生させる。電磁誘導発熱層613は薄い層であり、熱容量が小さくて断熱層612により断熱保持されるために定着ローラ表層側にある弾性層614、さらには離型層615を迅速に加熱することができ、定着ローラ61の表面温度をトナー像定着に必要な温度に迅速に到達させることができるとともに、記録媒体に熱が奪われても必要な熱を供給しやすい。   A magnetic flux generating device 60 disposed outside the fixing roller 61 and facing the roller 61 causes the generated magnetic flux to act on the electromagnetic induction heat generating layer 613 to generate an eddy current. The electromagnetic induction heat generating layer 613 is a thin layer, and has a small heat capacity and is thermally insulated and held by the heat insulating layer 612. Therefore, the elastic layer 614 on the fixing roller surface layer side, and the release layer 615 can be heated quickly. The surface temperature of the fixing roller 61 can be quickly reached to the temperature necessary for fixing the toner image, and the necessary heat can be easily supplied even if the recording medium is deprived of heat.

定着ローラ61のローラ硬度としては、例えばASKER−C硬度で30度〜90度程度の範囲から選択した硬度を採用できる。
支持層(芯金)611は、ここでは厚さ4mmのアルミニウム製のものである。支持層611の材質は強度が確保できれば、例えば鉄、PPS(ポリフェニレンサルファイド)のような耐熱性の樹脂の成形パイプを使用することも可能であるが、いずれにしても、支持層611が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いることが望ましい。
As the roller hardness of the fixing roller 61, for example, a hardness selected from a range of about 30 to 90 degrees in terms of ASKER-C hardness can be adopted.
Here, the support layer (core metal) 611 is made of aluminum having a thickness of 4 mm. As long as the material of the support layer 611 can secure the strength, for example, a heat-resistant resin molded pipe such as iron or PPS (polyphenylene sulfide) can be used, but in any case, the support layer 611 generates heat. In order to prevent this, it is desirable to use a non-magnetic material that is less affected by electromagnetic induction heating.

断熱層612は電磁誘導発熱層613を断熱保持するためのものであり、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体(断熱構造体)が用いられる。断熱層612に耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体(断熱構造体)を用いることにより、断熱保持可能であるとともに、電磁誘導発熱層613の撓みを許容して圧接ニップ部Nの幅を増やし、ローラ硬度を小さくして記録媒体排出性、記録媒体分離性を向上させることができる。   The heat insulation layer 612 is for heat-retaining and holding the electromagnetic induction heat generation layer 613, and a heat-resistant and elastic rubber material or resin material sponge body (heat insulation structure) is used. By using a heat-resistant and elastic rubber or resin sponge (heat insulating structure) for the heat insulating layer 612, the heat insulating layer 612 can be held in a heat insulating state, and the electromagnetic induction heat generating layer 613 can be bent and the pressure nip N Can be increased and the roller hardness can be reduced to improve the recording medium discharge performance and the recording medium separation performance.

例えば、断熱層612にシリコンスポンジ材を用いる場合は、厚さは2mm〜10mm程度、より望ましくは3mm〜7mm程度、硬度はアスカーゴム硬度計による硬度で20度〜60度程度、より好ましくは30度〜50度程度に設定すればよい。
また、断熱層612はゴム材とスポンジ体の2層構造としてもよい。ここでは断熱層612をシリコンスポンジで形成している。
For example, when a silicon sponge material is used for the heat insulating layer 612, the thickness is about 2 mm to 10 mm, more preferably about 3 mm to 7 mm, and the hardness is about 20 degrees to 60 degrees as measured by an Asker rubber hardness meter, more preferably 30 degrees. What is necessary is just to set to about 50 degree | times.
The heat insulating layer 612 may have a two-layer structure of a rubber material and a sponge body. Here, the heat insulating layer 612 is formed of silicon sponge.

本例での電磁誘導発熱層613は、厚さ10μm〜100μm、より望ましくは20μm〜50μmの無端状のニッケル電鋳ベルト層である。電磁誘導発熱層613は他の材料で形成されてもよく、例えば磁性ステンレスのような磁性材料(磁性金属)といった比較的透磁率μが高く適当な抵抗率ρを持つ材料で形成してもよい。さらに非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料は、材料を薄膜にすることなどにより使用可能である。   The electromagnetic induction heat generating layer 613 in this example is an endless nickel electroformed belt layer having a thickness of 10 μm to 100 μm, more preferably 20 μm to 50 μm. The electromagnetic induction heating layer 613 may be formed of other materials, for example, a material having a relatively high magnetic permeability μ, such as a magnetic material (magnetic metal) such as magnetic stainless steel, and an appropriate resistivity ρ. . Furthermore, even a non-magnetic material, a conductive material such as a metal can be used by making the material a thin film.

また、電磁誘導発熱層613としては、樹脂に発熱粒子を分散させたものを用いてもよい。電磁誘導発熱層613として樹脂ベースのものを用いることによって記録媒体の分離性を良くすることができる。   Further, as the electromagnetic induction heat generating layer 613, a material in which heat generating particles are dispersed in a resin may be used. By using a resin-based material as the electromagnetic induction heat generating layer 613, the separability of the recording medium can be improved.

弾性層614は、記録媒体と定着ローラ61の表面との密着性を高める役目をするもので、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材の層とすることができ、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いることができる。弾性層614に熱伝導性、補強等を目的として各種充填剤を混入してもかまわない。熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等を挙げることができるが、実用的にはシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウムを例示できる。   The elastic layer 614 serves to improve the adhesion between the recording medium and the surface of the fixing roller 61, and can be a layer of a rubber material or a resin material having heat resistance and elasticity, and can be used at a fixing temperature. A heat-resistant elastomer such as silicon rubber or fluororubber that can be used can be used. Various fillers may be mixed in the elastic layer 614 for the purpose of thermal conductivity, reinforcement, and the like. Examples of the thermally conductive particles include diamond, silver, copper, aluminum, marble, and glass, but practical examples include silica, alumina, magnesium oxide, boron nitride, and beryllium oxide.

弾性層614の厚みは、例えば10μm〜800μmが好ましく、100μm〜300μmがより好ましい。弾性層614の厚さが10μm未満であると、目的とする厚み方向の弾力性を得ることが難しくなり、一方800μmを超える厚さになると発熱層613で発生した熱が定着ローラ61の外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。   The thickness of the elastic layer 614 is preferably 10 μm to 800 μm, for example, and more preferably 100 μm to 300 μm. When the thickness of the elastic layer 614 is less than 10 μm, it is difficult to obtain the desired elasticity in the thickness direction, and when the thickness exceeds 800 μm, the heat generated in the heat generating layer 613 is generated on the outer peripheral surface of the fixing roller 61. However, the thermal efficiency tends to deteriorate.

弾性層614の好ましい例として、JIS硬度で1度〜80度、より望ましくは5度〜30度のシリコンゴムからなる弾性層を挙げることができる。このJIS硬度範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を抑制しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。   As a preferable example of the elastic layer 614, an elastic layer made of silicon rubber having a JIS hardness of 1 to 80 degrees, more preferably 5 to 30 degrees can be given. Within this JIS hardness range, it is possible to prevent poor toner fixability while suppressing a decrease in strength of the elastic layer and poor adhesion.

このシリコンゴムとしては、具体的には、1成分系、2成分系又は3成分系以上のシリコンゴム、LTV型、RTV型又はHTV型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。
本例では弾性層614は、JIS硬度10度、厚さ200μmのシリコンゴムの層である。
As this silicon rubber, specifically, one-component, two-component or three-component or more silicon rubber, LTV type, RTV type or HTV type silicon rubber, condensation type or addition type silicon rubber, etc. are used. it can.
In this example, the elastic layer 614 is a silicon rubber layer having a JIS hardness of 10 degrees and a thickness of 200 μm.

最外層の離型層615は定着ローラ表面の離型性を高めるためのもので、定着温度での使用に耐えることができ、さらにトナー離型性を有するものであり、例えばシリコンゴム、フッ素ゴムや、PFA、PTFE、FEP、PFEP等のフッ素系樹脂が好ましく用いられる。本例では、離型層615はフッ素系樹脂からなる層であり、厚さは5μm〜100μmが好ましく、10μm〜50μmがより好ましい。   The outermost release layer 615 is for improving the release property of the surface of the fixing roller, can withstand use at the fixing temperature, and has toner release properties. For example, silicon rubber, fluorine rubber Fluorine resins such as PFA, PTFE, FEP, and PFEP are preferably used. In this example, the release layer 615 is a layer made of a fluorine-based resin, and the thickness is preferably 5 μm to 100 μm, and more preferably 10 μm to 50 μm.

また、層間接着力を向上させるためにプライマー等による接着処理を行ってもよい。なお、離型層615の中に必要に応じて、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材をフィラーとして添加することもできる。   Moreover, in order to improve an interlayer adhesive force, you may perform the adhesion process by a primer. In addition, a conductive material, an abrasion resistant material, and a good heat conductive material can be added as a filler to the release layer 615 as necessary.

(2−3)加圧ローラ62について(図2参照)
加圧ローラ62は、厚さ3mmのアルミ製芯金621の外周に断熱層622として厚さ3mm〜10mmのシリコンスポンジゴム層を設け、さらに定着ローラ61と同様に表面の離型性を高めるために、該層622の外周面に例えばPTFEやPFA等の厚さ10μm〜50μmのフッ素系樹脂製離型層623を設けたローラである。
(2-3) Pressure roller 62 (see FIG. 2)
The pressure roller 62 is provided with a silicon sponge rubber layer having a thickness of 3 mm to 10 mm as a heat insulating layer 622 on the outer periphery of an aluminum cored bar 621 having a thickness of 3 mm. Further, in order to improve the surface releasability like the fixing roller 61. In addition, a roller in which a fluorine resin release layer 623 having a thickness of 10 μm to 50 μm, such as PTFE or PFA, is provided on the outer peripheral surface of the layer 622.

なお、加圧ローラ62の芯金621の材質は、強度が確保できれば、鉄材のほか、例えばPPS(ポリプェニレンサルファイド)のような耐熱性樹脂の成形パイプを使用することも可能であるが、芯金621が発熱することを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。   In addition, as long as the material of the metal core 621 of the pressure roller 62 can secure the strength, it is possible to use a heat resistant resin molded pipe such as PPS (polyphenylene sulfide) in addition to the iron material. In order to prevent the cored bar 621 from generating heat, it is desirable to use a nonmagnetic material that is less affected by electromagnetic induction heating.

加圧ローラ62は定着ローラ61に対し300N〜500Nの荷重で押圧されており、その場合のニップ部幅は約5mm〜15mmになる。場合によっては荷重を変化させてニップ部幅を変更してもよい。   The pressure roller 62 is pressed against the fixing roller 61 with a load of 300 N to 500 N, and the nip width in this case is about 5 mm to 15 mm. In some cases, the nip width may be changed by changing the load.

シリコンスポンジゴム層の厚さは3mm〜10mmの範囲で使用条件に合わせて適宜変更可能である。また、断熱層622は、シリコンゴム及びシリコンスポンジの2層構造としてもよい。
なお、ローラなどの材質や構成は本例に限定されない。画像形成装置や定着装置等に応じて適宜変更しても構わない。
The thickness of the silicon sponge rubber layer can be appropriately changed in accordance with the use conditions in the range of 3 mm to 10 mm. The heat insulating layer 622 may have a two-layer structure of silicon rubber and silicon sponge.
The material and configuration of the roller and the like are not limited to this example. You may change suitably according to an image forming apparatus, a fixing device, etc.

(2−4)磁束発生装置60について(図2及び図3参照)
磁束発生装置60は、定着ローラ61の外側において定着ローラ61に対向させて定着ローラ61の長手方向に沿わせて配置してある。
磁束発生装置60は、コイルボビン64と、これに巻かれた励磁コイル65と、磁性体コア67とを含んでいる。
(2-4) About magnetic flux generator 60 (refer to Drawing 2 and Drawing 3)
The magnetic flux generator 60 is arranged along the longitudinal direction of the fixing roller 61 so as to face the fixing roller 61 outside the fixing roller 61.
The magnetic flux generator 60 includes a coil bobbin 64, an exciting coil 65 wound around the coil bobbin 64, and a magnetic core 67.

磁性体コア67は、横断面が台形形状で、定着ローラ61の長手方向寸法に略対応した長さ寸法を有する長尺部材である。図2に鎖線で示すように中央部に定着ローラ61へ向け突出部671を形成し、横断面をE字形状として発熱効率を高めるようにしてもよい。   The magnetic core 67 is a long member having a trapezoidal cross section and a length dimension substantially corresponding to the longitudinal dimension of the fixing roller 61. As shown by a chain line in FIG. 2, a protrusion 671 toward the fixing roller 61 may be formed at the center, and the heat generation efficiency may be improved by making the cross section E-shaped.

磁性体コア67は高透磁率、且つ、低損失のものを用いる。パーマロイのような合金の場合は、コア内の渦電流損失が高周波で大きくなるため積層構造にしてもよい。コア67は磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。励磁コイル65とコア67の磁気回路部分は、磁気遮蔽が十分にできる手段がある場合は空芯(コア無し)にしてもよい。また、コア67として樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いると透磁率は比較的低いが、コア形状を自由に設定することができる。   The magnetic core 67 has a high magnetic permeability and low loss. In the case of an alloy such as permalloy, an eddy current loss in the core increases at a high frequency, so a laminated structure may be used. The core 67 is used for increasing the efficiency of the magnetic circuit and for magnetic shielding. The magnetic circuit portion of the exciting coil 65 and the core 67 may be an air core (no core) if there is a means capable of sufficient magnetic shielding. Further, when a core 67 in which magnetic powder is dispersed in a resin material is used, the magnetic permeability is relatively low, but the core shape can be freely set.

励磁コイル65は横断面が台形形状であり、図3に示すように、定着ローラ61の長手方向に沿わせて導線を巻いたような構造であり、励磁コイル65の外面を覆うように磁性体コア67が設けられている。   The excitation coil 65 has a trapezoidal cross section, and has a structure in which a conducting wire is wound along the longitudinal direction of the fixing roller 61 as shown in FIG. 3, and the magnetic body covers the outer surface of the excitation coil 65. A core 67 is provided.

励磁コイル65は図4に示すように高周波インバータによる励磁コイル駆動回路(磁束発生装置の駆動回路)651に接続されて10〔kHz〕〜100〔kHz〕、100〔W〕〜2000〔W〕の高周波電力が供給されるようになっている。従って、細い線を数十から数百本を束ねてリッツ線にしたものを用いており、巻き線に伝熱した場合を考え、耐熱性の樹脂で被覆したものを用いている。   As shown in FIG. 4, the exciting coil 65 is connected to an exciting coil driving circuit (magnetic flux generator driving circuit) 651 by a high-frequency inverter, and has a frequency of 10 [kHz] to 100 [kHz], 100 [W] to 2000 [W]. High frequency power is supplied. Therefore, a thin wire bundled from several tens to several hundreds is used as a litz wire, and a wire coated with a heat resistant resin is used in consideration of heat transfer to the winding.

交流電流によって誘導される磁束は磁性体コア67の内部を外部に漏れることなく通り、コア67の突起部間で初めて磁性体コア外部に漏れ、定着ローラ61の電磁誘導発熱層613を貫き、これにより電磁誘導発熱層613に渦電流が流れて発熱層自体がジュール発熱する。この電磁誘導発熱層613の発熱で定着ローラ61が加熱状態となる。   The magnetic flux induced by the alternating current passes through the magnetic core 67 without leaking to the outside, leaks to the outside of the magnetic core for the first time between the protrusions of the core 67, penetrates the electromagnetic induction heating layer 613 of the fixing roller 61, As a result, an eddy current flows through the electromagnetic induction heat generating layer 613 and the heat generating layer itself generates Joule heat. The fixing roller 61 is heated by the heat generated by the electromagnetic induction heat generating layer 613.

定着ローラ61の加熱とその温調制御は、図4に示すように、画像形成装置全体の動作を制御する制御部Contにおける定着ローラ温度制御担当部分により行われる。前記の温度センサSEにより検出される定着ローラ61の表面温度は制御部Contに入力される。   As shown in FIG. 4, the fixing roller 61 is heated and its temperature control is performed by a fixing roller temperature control section in a control unit Cont that controls the operation of the entire image forming apparatus. The surface temperature of the fixing roller 61 detected by the temperature sensor SE is input to the control unit Cont.

温度センサSEはここではサーミスタであり、定着ローラ61表面に接触配置されている。なお、温度センサは定着ローラ61表面等の温度検出対象部分に対し接触するものでも、非接触のものでも構わない。   Here, the temperature sensor SE is a thermistor, and is disposed in contact with the surface of the fixing roller 61. The temperature sensor may be in contact with the temperature detection target portion such as the surface of the fixing roller 61 or may be non-contact.

制御部Contは、定着ローラ温度制御に関しては、基本的には、温度センサSEから入力される定着ローラ61の表面温度情報にもとづき、高周波インバータによる励磁コイル駆動回路651を制御して励磁コイル65への電力供給を増減させ、それにより定着ローラ61の表面温度がトナー像定着に適する定着温度になるように自動制御する。   The control unit Cont basically controls the excitation coil drive circuit 651 by the high-frequency inverter based on the surface temperature information of the fixing roller 61 input from the temperature sensor SE and controls the fixing roller temperature control to the excitation coil 65. Is automatically controlled so that the surface temperature of the fixing roller 61 becomes a fixing temperature suitable for toner image fixing.

そして、加圧ローラ62が回転駆動され、これに伴い定着ローラ61も従動回転し、磁束発生装置60の発生磁束の作用により定着ローラ61の電磁誘導発熱性層としての導電層613が電磁誘導発熱して定着ローラ61の表面温度が前記定着温度になるように制御されている状態で、定着ローラ61と加圧ローラ62との圧接ニップ部Nへタイミングローラ7から搬送されて2次転写領域で2次転写ローラ5によりベルト4上のトナー像が転写されることで未定着トナー像を担持した記録媒体Pが送り込まれる。   Then, the pressure roller 62 is driven to rotate, and the fixing roller 61 is also driven to rotate. As a result, the conductive layer 613 as the electromagnetic induction heat generating layer of the fixing roller 61 is electromagnetically heated by the action of the magnetic flux generated by the magnetic flux generator 60. Then, in a state where the surface temperature of the fixing roller 61 is controlled to become the fixing temperature, it is conveyed from the timing roller 7 to the pressure nip portion N between the fixing roller 61 and the pressure roller 62 and in the secondary transfer region. The toner image on the belt 4 is transferred by the secondary transfer roller 5 so that the recording medium P carrying the unfixed toner image is sent.

ニップ部Nへ突入した記録媒体Pは、未定着トナー像保持面側が定着ローラ61に対面しつつローラ61、62間の圧接ニップ部Nを挟持搬送され、かくしてトナー像が定着ローラ61で加熱されて、記録媒体Pに溶融定着される。   The recording medium P that has entered the nip portion N is nipped and conveyed by the pressure nip portion N between the rollers 61 and 62 while the unfixed toner image holding surface side faces the fixing roller 61, and thus the toner image is heated by the fixing roller 61. Thus, it is melt-fixed on the recording medium P.

圧接ニップ部Nを通った記録媒体Pは定着ローラ61から分離して排出搬送されていく。このとき、記録媒体Pが圧接ニップ部通過後に定着ローラ61面に貼りついてしまった場合、定着ローラ61の表面に当接配置されている分離爪68が該記録媒介Pをローラ61から強制的に分離させてジャムを防止する。
なお、分離爪68は定着ローラ61に対して、接触配置だけでなく、非接触配置でもかまわない。
The recording medium P that has passed through the pressure nip N is separated from the fixing roller 61 and discharged and conveyed. At this time, when the recording medium P is stuck to the surface of the fixing roller 61 after passing through the press nip portion, the separation claw 68 disposed in contact with the surface of the fixing roller 61 forces the recording medium P from the roller 61. Separate to prevent jamming.
The separation claw 68 may be arranged not only in contact with the fixing roller 61 but also in non-contact arrangement.

定着ローラ61は図2に示すように、内側から外側に順に、支持層611、断熱層612、電磁誘導発熱層613、離型層615の少なくとも4層で構成し、さらに本例ではカラー画像に対応するための弾性層614も設けられている。   As shown in FIG. 2, the fixing roller 61 is composed of at least four layers of a support layer 611, a heat insulating layer 612, an electromagnetic induction heat generating layer 613, and a release layer 615 in order from the inside to the outside. A corresponding elastic layer 614 is also provided.

磁束発生装置60は定着ローラ61の外側に位置して発生磁束を定着ローラ61の外面側から電磁誘導発熱層613に作用させる。発熱に寄与し、渦電流を発生させる電磁誘導発熱層613は薄く、その熱容量は小さく、且つ、電磁誘導発熱層613は断熱層(スポンジ層)612により断熱保持されるために、定着ローラ表層側にある弾性層614及び離型層615は迅速に加熱され、定着ローラ表面が定着に必要な温度に迅速に到達する。   The magnetic flux generator 60 is located outside the fixing roller 61 and causes the generated magnetic flux to act on the electromagnetic induction heat generating layer 613 from the outer surface side of the fixing roller 61. The electromagnetic induction heat generating layer 613 that contributes to heat generation and generates eddy current is thin, its heat capacity is small, and the electromagnetic induction heat generating layer 613 is insulated and held by the heat insulating layer (sponge layer) 612. The elastic layer 614 and the release layer 615 are heated quickly so that the surface of the fixing roller quickly reaches the temperature required for fixing.

ところが、本例では、前述のように電磁誘導発熱層613の熱容量が小さく、定着ローラ表面が定着に必要な温度に迅速に到達する反面、発熱層613が低熱容量であるが故に記録媒体Pに熱が奪われた場合の定着ローラ61の温度低下は大きい。   However, in this example, as described above, the heat capacity of the electromagnetic induction heat generating layer 613 is small and the surface of the fixing roller quickly reaches the temperature required for fixing, but the heat generating layer 613 has a low heat capacity, so that the recording medium P has a low heat capacity. When the heat is taken away, the temperature drop of the fixing roller 61 is large.

また本例の定着装置6では、定着ニップ部Nの出口付近には分離爪68が配置され、磁束発生装置60による定着ローラ61の加熱領域では磁束発生装置60が定着ローラ61に覆い被さっており、そのような構成上、温度センサSEを定着ニップ部Nの出口付近や加熱領域に配置することは極めて困難である。よって、温度センサSEはニップ部Nの入口付近に配置されている。   Further, in the fixing device 6 of this example, the separation claw 68 is disposed near the exit of the fixing nip portion N, and the magnetic flux generator 60 covers the fixing roller 61 in the heating region of the fixing roller 61 by the magnetic flux generator 60. Due to such a configuration, it is extremely difficult to dispose the temperature sensor SE near the exit of the fixing nip portion N or in the heating region. Therefore, the temperature sensor SE is disposed in the vicinity of the entrance of the nip portion N.

温度センサSEがこのようにニップ部Nの入口側に配置されている関係上、この定着装置6では定着ローラ表面温度の制御を既述の基本的手法に頼るだけでは次の問題が生じる。   Since the temperature sensor SE is thus arranged on the inlet side of the nip portion N, the fixing device 6 has the following problem only by relying on the basic method described above for controlling the fixing roller surface temperature.

すなわち、前記のように記録媒体Pを定着ローラ61と加圧ローラ62間のニップ部Nに通すことで定着ローラ61の表面温度が低下すると、その温度低下は記録媒体Pの先端が到達した定着ローラ61上の部位が定着ローラ61の回転によりニップ部入口側の温度センサSEに到来して始めて検出されることになり、しかも、温度センサSEにより温度低下が検出されても、高周波インバータによる駆動回路651による定着ローラ61の昇温制御には応答遅れがあるので、まだ十分昇温していない定着ローラ61の部分がそのままニップ部Nへ進行する。   That is, when the surface temperature of the fixing roller 61 is lowered by passing the recording medium P through the nip portion N between the fixing roller 61 and the pressure roller 62 as described above, the temperature drop is caused by the fixing at which the front end of the recording medium P has reached. The part on the roller 61 is detected only when the fixing roller 61 rotates and arrives at the temperature sensor SE on the inlet side of the nip portion. Further, even if a temperature drop is detected by the temperature sensor SE, driving by the high frequency inverter is performed. Since there is a response delay in the temperature increase control of the fixing roller 61 by the circuit 651, the portion of the fixing roller 61 that has not sufficiently increased in temperature proceeds to the nip portion N as it is.

かくして、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体周長より大きい記録媒体については、所定定着温度でトナー像が定着された記録媒体先端からの媒体領域と、それに続き低温でトナー像が定着された媒体領域とが隣り合って存在することになり、両領域間で画像光沢に大きい段差が生じ、画像品質が低下してしまう。   Thus, for a recording medium having a length in the conveyance direction of the recording medium that is larger than the circumferential length of the fixing rotator, the toner image is fixed at a low temperature following the medium area from the front end of the recording medium where the toner image is fixed at a predetermined fixing temperature. Therefore, a large level difference in image gloss occurs between the two areas, and the image quality deteriorates.

また、記録媒体の搬送方向長さが定着ローラ61の周長以下の記録媒体については、複数枚の記録媒体に順次トナー像を定置させるとき、先行記録媒体と後行記録媒との間で画像の光沢段差が生じる。
光沢の変化は、それが徐々に変化しているのであれば目立たないが、このように段差が生じると無視し難くなってくる。
Further, for a recording medium whose recording medium conveyance direction length is equal to or less than the circumferential length of the fixing roller 61, when a toner image is sequentially placed on a plurality of recording media, the image is transferred between the preceding recording medium and the succeeding recording medium. The luster level difference occurs.
The change in gloss is inconspicuous if it changes gradually, but it becomes difficult to ignore the difference in level.

また、仮に温度センサSEを定着ニップ部Nの出口側に配置でき、定着ニップ部Nの出口側で記録媒体Pの先端より後続する領域に対応する定着ローラ表面部分の温度を測定できたとしても、高周波インバータによる駆動回路651からの磁束発生装置6(励磁コイル65)への所定電力投入は温度センサSEからの温度情報入力に対して遅れがあり、温度センサSEからの温度情報入力に瞬時に応答して定着ローラ62の温度低下を補うように該ローラを昇温させる電力を励磁コイル65へ投入することはできない。   Further, even if the temperature sensor SE can be arranged on the exit side of the fixing nip portion N, and the temperature of the fixing roller surface portion corresponding to the area following the front end of the recording medium P on the exit side of the fixing nip portion N can be measured. The predetermined power input to the magnetic flux generator 6 (excitation coil 65) from the drive circuit 651 by the high frequency inverter is delayed with respect to the temperature information input from the temperature sensor SE, and the temperature information input from the temperature sensor SE is instantaneously input. In response, the exciting coil 65 cannot be supplied with electric power for raising the temperature of the fixing roller 62 so as to compensate for the temperature drop of the fixing roller 62.

例えば高周波インバータの応答性が0.3秒、システム速度(記録媒体搬送速度)が250mm/秒の場合、定着ローラ61の記録媒体通過による温度低下を温度センサSEが検出した時点での投入電力が仮に0〔W〕であったとすると、所望の電力が投入されるのは定着ローラ61がローラ周方向において75mm分回転した後である。そのため高周波インバータによる駆動回路651の応答性によるタイムラグの間は定着ローラ61が十分に昇温していない状態で定着処理がなされるので、トナー像定着画像における光沢度は低下し、光沢段差が生じる。画像形成装置が高速機であればあるほどその影響は大きくなる。   For example, when the response of the high frequency inverter is 0.3 seconds and the system speed (recording medium conveyance speed) is 250 mm / second, the input power at the time when the temperature sensor SE detects a temperature drop due to the fixing roller 61 passing through the recording medium is If it is 0 [W], the desired power is supplied after the fixing roller 61 has rotated 75 mm in the roller circumferential direction. Therefore, during the time lag due to the responsiveness of the drive circuit 651 by the high-frequency inverter, the fixing process is performed in a state where the fixing roller 61 is not sufficiently heated, so that the glossiness in the toner image fixed image is lowered and a gloss level difference is generated. . The higher the speed of the image forming apparatus, the greater the effect.

そこで定着装置6については、制御部Contは、定着ローラ61の表面温度を温度センサSEの検出温度に基づいてトナー像定着に適する定着温度へ向け制御中であっても、次の期間は磁束発生装置60(励磁コイル65)に一定電力が投入されるように駆動回路651を制御し、その後は温度センサSEの検出温度に基づく温度制御に復帰させる。   Therefore, for the fixing device 6, the control unit Cont generates a magnetic flux during the next period even if the surface temperature of the fixing roller 61 is being controlled to a fixing temperature suitable for toner image fixing based on the temperature detected by the temperature sensor SE. The drive circuit 651 is controlled so that constant power is supplied to the device 60 (excitation coil 65), and thereafter, the temperature control based on the temperature detected by the temperature sensor SE is returned.

該期間は、
(1) 記録媒体Pの先端が到達する定着ローラ61上の部位から定着ローラ回転方向とは反対のローラ周方向に定着ローラ1周分の長さ(長さL1)と、
(2) 記録媒体Pの先端が到達する定着ローラ61上の部位から該記録媒体Pの後端が到達する該定着ローラ上の部位へ定着ローラの回転方向とは反対方向に至るローラ周方向の長さ(長さL2)と
の間に差があるときは、該両長さL1、L2のうち短い方の長さの定着ローラ周面範囲が磁束発生装置60による定着ローラ61の加熱領域(磁束発生装置60が定着ローラ61に覆い被さっている領域)に入ってから出るまでの期間であり、該両長さが同一であるときは、該定着ローラ1周分の長さL1の定着ローラ周面範囲が該加熱領域に入ってから出るまでの期間である。
ここで「加熱領域」は本例では図2に示すa1からa2へ至る、磁束発生装置60が定着ローラ61に覆い被さっている領域である。
The period is
(1) A length (length L1) for one rotation of the fixing roller in a roller circumferential direction opposite to the rotation direction of the fixing roller from a portion on the fixing roller 61 where the leading end of the recording medium P reaches,
(2) In the circumferential direction of the roller extending from the portion on the fixing roller 61 where the leading end of the recording medium P reaches to the portion on the fixing roller where the trailing end of the recording medium P reaches, the direction opposite to the rotation direction of the fixing roller Between the two lengths L1 and L2, the shorter peripheral surface area of the fixing roller is the heating region of the fixing roller 61 by the magnetic flux generator 60 (the length L2). This is a period from when the magnetic flux generator 60 enters the area covered by the fixing roller 61 until it comes out, and when both the lengths are the same, the fixing roller having a length L1 corresponding to one round of the fixing roller. This is the period from when the peripheral area enters the heating area until it exits.
In this example, the “heating region” is a region where the magnetic flux generator 60 covers the fixing roller 61 from a1 to a2 shown in FIG.

ここで、長さL1は、記録媒体Pの搬送方向長さが定着ローラ周長より長いときは、長さL2より短くなり、記録媒体Pの搬送方向長さが定着ローラ周長より短いときは、長さL2より長くなる。なお、長さL1は既知の定着ローラ周長に相当する長さであり、長さL2は記録媒体Pの既知の搬送方向長さに相当する長さである。   Here, the length L1 is shorter than the length L2 when the conveyance direction length of the recording medium P is longer than the circumferential length of the fixing roller, and when the conveyance direction length of the recording medium P is shorter than the circumferential length of the fixing roller. , Longer than the length L2. The length L1 is a length corresponding to a known fixing roller circumferential length, and the length L2 is a length corresponding to a known conveyance direction length of the recording medium P.

従って制御部Contは、記録媒体Pの搬送方向長さが定着ローラ61の周長と同一であるか長いときは前記定着ローラ1周分の長さL1の定着ローラ周面範囲が加熱領域に入ってから出るまでの期間は、そして、記録媒体Pの搬送方向長さが定着ローラ61の周長より短いときは前記長さL2の定着ローラ周面範囲が加熱領域に入ってから出るまでの期間は、それぞれ磁束発生装置60(励磁コイル65)に一定電力が投入されるように駆動回路651を制御する。   Accordingly, when the conveyance direction length of the recording medium P is the same as or longer than the circumferential length of the fixing roller 61, the control unit Cont enters the heating roller in the range of the fixing roller circumferential surface having a length L1 corresponding to one rotation of the fixing roller 61. The period from when the recording medium P is conveyed is shorter than the peripheral length of the fixing roller 61, and the period from when the fixing roller peripheral surface area of the length L2 enters the heating area until it exits. Controls the drive circuit 651 so that constant power is supplied to the magnetic flux generator 60 (excitation coil 65).

この磁束発生装置60への一定電力の投入により、記録媒体Pの定着ローラ61及び加圧ローラ62間のニップ部Nへの突入に伴って温度低下した定着ローラ表面範囲が、再びニップ部Nへ到来するに先立ち昇温開始され、かくして、記録媒体P上に得られるトナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ高品質のトナー像定着画像を得ることができる。   Due to the constant power supply to the magnetic flux generator 60, the surface area of the fixing roller whose temperature has decreased due to the rush of the recording medium P into the nip N between the fixing roller 61 and the pressure roller 62 is returned to the nip N again. Prior to arrival, the temperature rise is started. Thus, the toner image fixed image obtained on the recording medium P does not generate a gloss level difference, or even if it occurs, the level can be suppressed to a level that can be ignored in practice, and the quality is high. Thus, a fixed toner image can be obtained.

かかる一定電力として、本例では、該一定電力の投入をすることなく2枚又はそれより多い複数枚の記録媒体に順次トナー像を定着させるとした場合に、温度センサSEによる検出温度に基づいて定着ローラ61が定着温度へ向かうように制御部Contの指示のもとに駆動回路651から磁束発生装置60へ投入される電力の平均値電力を採用している。   In this example, the constant power is based on the temperature detected by the temperature sensor SE when the toner images are sequentially fixed on two or more recording media without applying the constant power. The average power of the electric power input from the drive circuit 651 to the magnetic flux generator 60 under the instruction of the controller Cont is adopted so that the fixing roller 61 moves toward the fixing temperature.

制御部Contは、前記期間に磁束発生装置60へ駆動回路651から一定電力を投入させるにあたり、駆動回路651への電力投入指示タイミングを、タイミングローラ7の位置を基準として、また、高周波インバータによる駆動回路651から励磁コイル65への前記一定電力投入は制御部Contからの指示に対し応答遅れをもって開始されることを考慮して、次のように決定する。   When the control unit Cont causes the magnetic flux generation device 60 to input constant power from the drive circuit 651 during the period, the control unit Cont uses the timing roller 7 as a reference to drive the power supply instruction timing to the drive circuit 651 and drive by the high-frequency inverter. Considering that the constant power input from the circuit 651 to the exciting coil 65 is started with a response delay with respect to the instruction from the control unit Cont, it is determined as follows.

タイミングローラ7位置から2次転写領域を通過し、定着ローラ61及び加圧ローラ62間の定着ニップ部Nに入り、そこを出たあと定着ローラ61周面に沿って定着ローラ加熱領域の入口a1に至るまでの距離をLs〔mm〕、
駆動回路651の応答遅れをX〔秒〕、
システム速度(媒体Pの搬送速度)をY〔mm/秒〕、
タイミングローラ7による記録媒体搬送開始からの経過時間をt〔秒〕、
その経過時間の間に記録媒体先端がすすむ距離をLp〔mm〕とすると、 記録媒体先端位置から加熱領域入口までの残り距離は(Ls−Lp)であり、
この距離(Ls−Lp)を記録媒体Pが進むに要する時間は(Ls−Lp)/Yとなり、該時間(Ls−Lp)/Yが実質上応答遅れをXに等しければ、定着ローラ61上の記録媒体先端到達部位が丁度加熱領域へ突入開始するタイミングで、磁束発生装置60へ前記所望の一定電力の投入が開始されることになる。
From the position of the timing roller 7, it passes through the secondary transfer area, enters the fixing nip N between the fixing roller 61 and the pressure roller 62, exits there, and then enters the fixing roller heating area entrance a <b> 1 along the peripheral surface of the fixing roller 61. Ls [mm], the distance to
The response delay of the drive circuit 651 is X (seconds),
System speed (medium P transport speed) is Y [mm / sec],
The elapsed time from the start of conveyance of the recording medium by the timing roller 7 is t [seconds],
If the distance that the leading edge of the recording medium advances during the elapsed time is Lp [mm], the remaining distance from the leading edge position of the recording medium to the heating area inlet is (Ls−Lp),
The time required for the recording medium P to travel this distance (Ls−Lp) is (Ls−Lp) / Y. If the time (Ls−Lp) / Y substantially equals the response delay to X, the time on the fixing roller 61 At the timing when the portion of the recording medium leading edge reaches the heating region, the desired constant power is started to be applied to the magnetic flux generator 60.

従って、制御部Contは、タイミングローラ7が記録媒体搬送開始後、記録媒体先端が(Ls−Lp)/Y=Xの条件を実質上満足させる距離Lp(=Y×t)を進むに要する時間tの経過タイミングで駆動回路651に一定電力投入開始を指示する。   Therefore, after the timing roller 7 starts conveying the recording medium, the control unit Cont takes a time required for the leading edge of the recording medium to advance a distance Lp (= Y × t) that substantially satisfies the condition (Ls−Lp) / Y = X. The drive circuit 651 is instructed to start constant power input at the elapse of t.

かかる電力投入指示タイミングはシステム速度Y〔mm/秒〕、タイミングローラから加熱領域入り口までの距離Ls〔mm〕、駆動回路651の応答遅れX〔秒〕等に応じて設定すればよい。
応答遅れX=0.3秒、距離Ls=200mmの場合を例にとって、電力投入指示タイミング決定のための、システム速度に対応したタイミングローラ位置基準の媒体先端進行距Lp〔mm〕について以下に示す。
システム速度 媒体先端進行距離Lp 300〔mm/秒〕 110〔mm〕
200〔mm/秒〕 140〔mm〕
150〔mm/秒〕 155〔mm〕
100〔mm/秒〕 170〔mm〕
Such power-on instruction timing may be set according to the system speed Y [mm / sec], the distance Ls [mm] from the timing roller to the heating area entrance, the response delay X [sec] of the drive circuit 651, and the like.
Taking the case of a response delay X = 0.3 seconds and a distance Ls = 200 mm as an example, the medium roller tip travel distance Lp [mm] based on the timing roller position corresponding to the system speed for determining the power-on instruction timing is shown below. .
System speed Media tip travel distance Lp 300 [mm / sec] 110 [mm]
200 [mm / sec] 140 [mm]
150 [mm / sec] 155 [mm]
100 [mm / sec] 170 [mm]

なお、前記の長さL1或いは長さL2の定着ローラ周面範囲が加熱領域を出たか否かについては、制御部Contにおける〔(既知の定着ローラ周長)/システム速度〕、〔(既知の記録媒体の搬送方向長さ)/システム速度〕、加熱領域(a1〜a2)通過に要する時間等から算出にて求められる経過時間から把握可能である。   Whether or not the fixing roller peripheral surface area having the length L1 or the length L2 has left the heating region is determined by [(known fixing roller peripheral length) / system speed], [(known speed) in the controller Cont. It is possible to grasp from the elapsed time obtained by calculation from the time required for passing through the heating area (a1 to a2), etc.

次に図5を参照して制御部Contの動作について説明する。
先ず制御部Contに接続された操作パネルPNでプリント指令が入力されると、温度センサSEからの検出温度に基づいて定着ローラ61の表面温度を定着温度へ向け温調制御する(ステップS1)。
Next, the operation of the control unit Cont will be described with reference to FIG.
First, when a print command is input from the operation panel PN connected to the control unit Cont, the surface temperature of the fixing roller 61 is controlled to be adjusted to the fixing temperature based on the detected temperature from the temperature sensor SE (step S1).

タイミングローラ7が記録媒体(ここでは記録紙)を搬送してないときは、温度センサSEによる温調制御を続行し、定着ローラ7が記録紙を搬送している場合には、定着ローラ61上の記録紙先端到達部位が加熱領域へ未だ突入していなと温度センサSEによる温調制御を続行するが、加熱領域に突入すると、励磁コイル65に前記一定電力を投入する(ステップS2〜S5)。   When the timing roller 7 is not transporting the recording medium (here, the recording paper), the temperature control by the temperature sensor SE is continued, and when the fixing roller 7 is transporting the recording paper, The temperature control by the temperature sensor SE is continued if the recording paper leading edge reaching portion has not yet entered the heating region. However, when entering the heating region, the constant power is supplied to the exciting coil 65 (steps S2 to S5). .

そして記録紙先端が到達した定着ロラ61上の部位から定着ローラ1周分の定着ローラ周面範囲が加熱領域を出ると、温度センサSEによる温調制御に復帰するが(ステップS6、S8)、該ローラ1周分長さの定着ローラ周面範囲が加熱領域を未だ出ていないときは定着ローラ61上の記録紙後端到達部位が加熱領域を出たか否かをみて、出ていないと判断されるときは、前記一定電力投入を続ける(ステップS7、S5)。出たと判断されるときは、ひき続き次の記録紙にトナー像定着処理を行うのであれば、ステップS1に戻って通常の温調制御に復帰し、次の記録紙が無ければ、プリント終了する(ステップS10)。   Then, when the fixing roller peripheral surface area for one rotation of the fixing roller from the portion on the fixing roller 61 where the leading edge of the recording paper has reached the heating region, the temperature control is returned to the temperature control by the temperature sensor SE (steps S6 and S8). When the peripheral surface area of the fixing roller having a length corresponding to one circumference of the roller has not yet come out of the heating area, it is determined by checking whether or not the area where the recording paper trailing edge has reached the fixing roller 61 has left the heating area. If so, the constant power input is continued (steps S7 and S5). When it is determined that the toner image has been discharged, if the toner image fixing process is to be continued on the next recording sheet, the process returns to step S1 to return to the normal temperature control, and if there is no next recording sheet, the printing ends. (Step S10).

記録紙先端が到達した定着ロラ61上の部位から定着ローラ1周分の定着ローラ周面範囲が加熱領域を出て、温度センサSEによる温調制御に復帰したあと(ステップS6、S8)、記録紙後端が定着ニップ部Nを出ると、ひき続き次の記録紙にトナー像定着処理を行うのであれば、ステップS1に戻って通常の温調制御に復帰し、次の記録紙が無ければ、プリント終了する(ステップS9、S10)。   After the fixing roller circumferential surface area for one rotation of the fixing roller has exited the heating region from the portion on the fixing roller 61 where the leading edge of the recording paper has reached, the temperature control is resumed by the temperature sensor SE (steps S6 and S8). When the trailing edge of the paper exits the fixing nip N, if the toner image fixing process is to be performed on the next recording paper, the process returns to step S1 to return to the normal temperature control, and if there is no next recording paper. The printing ends (steps S9 and S10).

しかし、記録紙後端が定着ニップ部Nを未だ出ていないときは、タイミングローラ7が次の記録紙を搬送している否かをみて、搬送しているときはステップS3へ戻り、搬送していないときはステップS8へ戻る。   However, when the trailing edge of the recording paper has not yet come out of the fixing nip portion N, it is checked whether the timing roller 7 is transporting the next recording paper. If not, the process returns to step S8.

定着ローラ61の1周分よりも記録紙の搬送方向長さが短い場合、定着ローラ61上の現記録紙後端にあたる部位が加熱領域にある期間にタイミングローラ7が次用紙を搬送することのないようにタイミングローラ7の位置及び紙間を設定すること及びタイミングローラ7が先行記録紙を搬送してから該記録紙の先端が到達する定着ローラ61上の部位が加熱領域に入る以前に次用紙がタイミングローラ7により搬送されることのないようにタイミングローラ7の位置及び紙間を設定することが必要である。   When the length of the recording sheet in the conveyance direction is shorter than one rotation of the fixing roller 61, the timing roller 7 conveys the next sheet during a period in which the portion corresponding to the rear end of the current recording sheet on the fixing roller 61 is in the heating region. The position of the timing roller 7 and the interval between the sheets are set so that the position on the fixing roller 61 where the leading edge of the recording paper reaches after the timing roller 7 transports the preceding recording paper enters the heating region. It is necessary to set the position of the timing roller 7 and the interval between the sheets so that the sheet is not conveyed by the timing roller 7.

また、記録媒体種が異なるとトナー像定着に適する定着温度が変わり、記録媒体種に応じて単位時間あたりに定着ニップNを通過させる記録媒体枚数が異なってくることもあるので、記録媒体種によって「定着ローラ61から奪われる熱量を補い、定着ローラ温度を媒体種に応じた定着温度へ向かわせる電力」も異なってくる。従って、使用媒体種に応じて前記「一定電力」を変更設定することが望ましい。例えば、採用される記録媒体種がP1、P2、P3と3種類あり、P1、P2、P3の順に定着ローラから奪う熱量が大きいとすると、次表に例示するように前記「一定電力」の大きさを変更する場合を挙げることができる。
記録媒体種 一定電力
P1 980〔W〕
P2 860〔W〕
P3 800〔W〕
Also, if the type of recording medium is different, the fixing temperature suitable for fixing the toner image changes, and the number of recording media that pass through the fixing nip N per unit time may vary depending on the type of recording medium. The “electric power that compensates for the amount of heat taken from the fixing roller 61 and moves the fixing roller temperature to the fixing temperature corresponding to the medium type” also differs. Accordingly, it is desirable to change and set the “constant power” according to the type of medium used. For example, if there are three types of recording media employed, P1, P2, and P3, and the amount of heat taken from the fixing roller in the order of P1, P2, and P3 is large, the “constant power” is large as illustrated in the following table. The case where it changes is mentioned.
Recording medium type Constant power
P1 980 [W]
P2 860 [W]
P3 800 [W]

また、トナー像定着処理時に定着ローラ61から奪われる熱量は、記録媒体サイズ、カラー画像かモノクロ画像か等によっても変わってくるので、記録媒体種に応じて「一定電力」を調整することに加え、記録媒体サイズ、カラー画像かモノクロ画像か等のうち少なくとも一つに応じても前記「一定電力」を調整することが望ましい。   In addition, the amount of heat taken from the fixing roller 61 during the toner image fixing process varies depending on the size of the recording medium, whether it is a color image or a monochrome image, etc. In addition to adjusting the “constant power” according to the type of recording medium. The “constant power” is desirably adjusted according to at least one of a recording medium size, a color image, and a monochrome image.

なお、記録媒体搬送位置の確定は、前記のようにタイミングローラ7位置を基準にする場合のほか、光学式センサや機械式センサ等を用いるなどしても確定可能である。
また、以上説明した画像形成装置Aは、タンデム型のカラー画像形成装置であったが、本発明は、他のタイプのカラー画像形成装置やモノクロ画像形成装置にも適用できる。
さらに、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等、各種画像形成装置に適用可能である。
The recording medium conveyance position can be determined by using an optical sensor, a mechanical sensor, or the like in addition to the case where the position of the timing roller 7 is used as a reference as described above.
Further, the image forming apparatus A described above is a tandem type color image forming apparatus, but the present invention can be applied to other types of color image forming apparatuses and monochrome image forming apparatuses.
Furthermore, the present invention can be applied to various image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multi-function machine combining two or more of these.

本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して該記録媒体に定着させる定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供することに利用できる。   The present invention provides a fixing device that heats and melts an unfixed toner image formed on a recording medium and fixes the image on the recording medium in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and an image forming apparatus including the fixing device. Can be used to do.

本発明に係る定着装置例を備えた画像形成装置例の構成の概略を示す図である。1 is a diagram illustrating an outline of a configuration of an example of an image forming apparatus including an example of a fixing device according to the present invention. 図1の画像形成装置における定着装置の要部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a fixing device in the image forming apparatus of FIG. 1. 図2に示す定着装置部分を図2において左側から見て示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a fixing device portion shown in FIG. 2 as viewed from the left side in FIG. 2. 図1に示す画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of a control circuit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 制御部による定着装置の制御例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of control of the fixing device by a control unit.

符号の説明Explanation of symbols

A カラープリンタ
Y イエロー画像形成部
M マゼンタ画像形成部
C シアン画像形成部
K ブラック画像形成部
YC イエロープロセスカートリッジ
MC マゼンタプロセスカートリッジ
CC シアンプロセスカートリッジ
KC ブラックプロセスカートリッジ
11 感光体
12 帯電装置
13 画像露光装置
14 現像装置
141 現像ローラ
15 クリーニング装置
2 1次転写ローラ
31 駆動ローラ
32 対向ローラ
4 中間転写ベルト
5 2次転写ローラ
40 クリーナ
7 タイミングローラ
P 記録媒体

6 定着装置
61 定着ローラ
611 支持層
612 断熱層
613 電磁誘導発熱層
614 弾性層
615 離型層
62 加圧ローラ
621 芯金
622 芯金外周上の層
623 離型層
N 圧接ニップ部(定着ニップ部)
68 分離爪
SE 温度センサ
60 磁束発生装置
64 コイルボビン
65 励磁コイル
651 励磁コイル駆動回路
67 コア
671 コアの突出部
Cont 制御部
PN 操作パネル
A Color printer Y Yellow image forming unit M Magenta image forming unit C Cyan image forming unit K Black image forming unit YC Yellow process cartridge MC Magenta process cartridge CC Cyan process cartridge KC Black process cartridge 11 Photoconductor 12 Charging device 13 Image exposure device 14 Developing device 141 Developing roller 15 Cleaning device 2 Primary transfer roller 31 Driving roller 32 Opposed roller 4 Intermediate transfer belt 5 Secondary transfer roller 40 Cleaner 7 Timing roller P Recording medium

6 Fixing Device 61 Fixing Roller 611 Support Layer 612 Heat Insulating Layer 613 Electromagnetic Induction Heating Layer 614 Elastic Layer 615 Release Layer 62 Pressing Roller 621 Core Bar 622 Core Bar Outer Layer 623 Release Layer N Pressing Nip Portion (Fixing Nip Portion) )
68 Separation claw SE Temperature sensor 60 Magnetic flux generator 64 Coil bobbin 65 Excitation coil 651 Excitation coil drive circuit 67 Core 671 Core protrusion Cont Control unit PN Operation panel

Claims (5)

電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であり、
前記ニップ部の入口側で前記定着回転体の表面温度を検出する温度センサと、
該温度センサによる検出温度に基づいて該定着回転体表面温度が予め定めたトナー像定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記記録媒体にトナー像を定着させるために、該定着回転体表面温度が前記定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御中であっても、前記記録媒体先端が到達した定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に予め定めた特定長の定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間は前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入するように前記駆動回路を制御することを特徴とする定着装置。
A rotatable fixing rotator having an electromagnetic induction heat generating layer, a rotatable pressure rotating body pressed against the fixing rotator, and a magnetic flux generator for generating heat from the electromagnetic induction heat generating layer of the fixing rotator, The magnetic flux generating device generates heat in the electromagnetic induction heat generating layer of the fixing rotator, and the recording medium holding the toner image is passed through the nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator, thereby causing the toner image to pass through the recording medium. A fixing device for fixing on a recording medium;
A temperature sensor for detecting a surface temperature of the fixing rotator on the inlet side of the nip portion;
A controller that controls the drive circuit of the magnetic flux generator so that the surface temperature of the fixing rotator is set to a predetermined toner image fixing temperature based on the temperature detected by the temperature sensor;
The control unit is configured to fix the toner image on the recording medium even when the driving circuit of the magnetic flux generator is being controlled so that the surface temperature of the fixing rotator is directed to the fixing temperature. The fixing rotor peripheral surface area having a predetermined length in the circumferential direction of the fixing rotator opposite to the rotation direction of the fixing rotator from the portion on the fixing rotator reached by the magnetic flux generator is a fixing rotator heating area by the magnetic flux generator. A fixing device, wherein the drive circuit is controlled so that a predetermined constant power is supplied to the magnetic flux generator during a period from entering to exiting.
前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入する前記期間は、
前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に定着回転体1周分の長さと、
前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から該記録媒体後端が到達する定着回転体上の部位へ定着回転体の回転方向とは反対方向に至る定着回転体周方向の長さと
の間に差があるときは、該両長さのうち短い方の長さの定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間であり、該両長さが同一であるときは、該定着回転体1周分の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間である請求項1記載の定着装置。
The period of supplying a predetermined constant power to the magnetic flux generator is as follows:
A length of one rotation of the fixing rotator in a circumferential direction of the fixing rotator opposite to the direction of rotation of the fixing rotator from a portion on the fixing rotator at which the leading end of the recording medium reaches;
The length in the circumferential direction of the fixing rotator extending from the portion on the fixing rotator at which the leading end of the recording medium reaches to the portion on the fixing rotator at which the trailing end of the recording medium reaches in the direction opposite to the rotation direction of the fixing rotator. When there is a difference between them, it is a period from the time when the peripheral surface area of the fixing rotator having the shorter one of the two lengths enters the fixing rotator heating area by the magnetic flux generator until it comes out, 2. The fixing device according to claim 1, wherein when the lengths are the same, the fixing rotor peripheral surface area having a length corresponding to one rotation of the fixing rotor is a period from entering the fixing rotor heating area to exiting. .
前記磁束発生装置に投入する予め定めた一定電力は、該一定電力の投入をすることなく2枚又はそれより多い複数枚の記録媒体に順次トナー像を定着させるとした場合に、前記温度センサによる検出温度に基づいて前記定着回転体が前記定着温度へ向かうように前記制御部の指示のもとに前記駆動回路から前記磁束発生装置へ投入される電力の平均値電力である請求項1又は2記載の定着装置。   The predetermined constant power supplied to the magnetic flux generator is determined by the temperature sensor when the toner images are sequentially fixed on two or more recording media without applying the constant power. The average power of the electric power input from the drive circuit to the magnetic flux generator under the instruction of the control unit so that the fixing rotating body moves toward the fixing temperature based on the detected temperature. The fixing device described. 前記制御部は前記磁束発生装置に投入する一定電力を記録媒体種に応じて切り替える請求項1、2又は3記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the control unit switches a constant power input to the magnetic flux generator according to a recording medium type. 像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、該定着装置として請求項1から4のいずれかに記載の定着装置を採用したことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image corresponding to an image to be formed on an image carrier, develops the electrostatic latent image into a toner image, and fixes the toner image to a recording medium by a fixing device. An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 as the fixing device.
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